La télédétection aérospatiale

Définitions

La télédétection dans sa définition officielle est « l’ensemble des connaissances et techniques utilisées pour déterminer des caractéristiques physiques et biologiques d’objets par des mesures effectuées à distance, sans contact matériel avec ceux-ci » (Commission interministérielle de terminologie de la télédétection aérospatiale, France, 1988). Une définition plus précise, et plus opérationnelle, de la télédétection aérospatiale est la suivante : « La télédétection aérospatiale est l’ensemble des techniques qui permettent, par l’acquisition d’images, d’obtenir de l’information sur la surface de la Terre (y compris l’atmosphère et les océans), sans contact direct avec celle-ci » (Site Web du Centre Canadien de Télédétection : http://www.ccrs.nrcan.qc.ca) Selon cette définition, la télédétection peut se pratiquer de la surface de la Terre vers l’atmosphère ou vers l’espace, comme de l’espace vers la Terre d’où le qualificatif de télédétection aérospatiale. Le Centre Canadien de Télédétection dans son site considère que la télédétection englobe tout le processus qui consiste à capter et enregistrer l’énergie d’un rayonnement électromagnétique émis ou réfléchi, à traiter et analyser l’information qu’il représente, pour ensuite mettre en application cette information. La télédétection aérospatiale a pour objet l’étude de la surface de la Terre, des océans et de l’atmosphère à partir de vecteurs aériens (avions, ballons,…) ou satellitaires (satellites, navettes spatiales,…), en utilisant les propriétés du rayonnement électromagnétique émis, réfléchi ou diffusé par les corps ou surfaces que l’on étudie. Le développement des techniques de la télédétection résulte de la conjonction entre l’invention des vecteurs (ballons, avions ou satellites), permettant de s’éloigner de la surface du sol ou de la Terre dans son ensemble, et le constant perfectionnement des capteurs, c’est à dire des appareils permettant d’enregistrer le rayonnement électromagnétique pour reconstituer les caractéristiques de la surface (terre ou océan), ou de l’atmosphère. Jusqu’il y a environ 30 ans, le principal capteur utilisé était l’appareil photographique, un capteur analogique utilisant des émulsions chimiques photosensibles (sensibles à la lumière La télédétection aérospatiale  visible essentiellement) pour produire des photographies aériennes ; l’utilisation de la télédétection se confondait alors avec la « photo-interprétation », interprétation visuelle des documents photographiques. Les types de capteurs se sont depuis multipliés et perfectionnés : – les radiomètres sont des capteurs passifs, qui enregistrent le rayonnement naturel, lumière visible mais aussi infrarouge ou microonde, sous forme numérique ; – les capteurs actifs (radars) émettent artificiellement un rayonnement pour en étudier les interactions avec l’objet à étudier. Les capteurs actuels produisent des données numériques, qui peuvent faire l’objet d’une restitution pour fournir des documents à interpréter selon les méthodes de la photointerprétation. Ces nouveaux capteurs sont en constant développement depuis leur apparition ; la caractéristique de ces capteurs qui a connu l’amélioration la plus spectaculaire est la résolution spatiale, c’est à dire leur capacité à discerner des portions de la surface terrestre de plus en plus petites.

Historique de la télédétection

L’histoire des techniques de la télédétection peut être découpée en cinq grandes époques : 1. De 1856, date à laquelle, pour la première fois, un appareil photographique a été installé de façon fixe à bord d’un ballon, à la première guerre mondiale, se déroule l’époque des pionniers, pendant laquelle sont explorées les possibilités de la photographie aérienne verticale pour la cartographie ; les lois fondamentales de la stéréoscopie et de la photogrammétrie sont découvertes à la fin du XIXe siècle. 2. De la première guerre mondiale à la fin des années 50, la photographie aérienne devient un outil opérationnel pour la cartographie, la recherche pétrolière, la surveillance de la végétation. On assiste à un progrès continu de l’aviation, des appareils photographiques et des émulsions (couleur, infrarouge noir et blanc, infrarouge fausse couleur). Les méthodes de la photo-interprétation sont précisées et codifiées. 3. La période qui commence en 1957 et s’achève en 1972 marque les débuts de l’exploration de l’Espace et prépare l’avènement de la télédétection actuelle. Le lancement des premiers satellites, puis de vaisseaux spatiaux habités à bord desquels sont embarqués des caméras, révèle l’intérêt de la télédétection depuis l’espace. Parallèlement, les radiomètres-imageurs sont mis au point et perfectionnés, de même que les premiers radars embarqués à bord d’avions. La   première application opérationnelle de la télédétection spatiale apparaît dans les années 60 avec les satellites météorologiques de la série ESSA.  Le lancement en 1972 du satellite ERTS (rebaptisé ensuite Landsat 1), premier satellite de télédétection des ressources terrestres, ouvre l’époque de la télédétection moderne. Le développement constant des capteurs et des méthodes de traitement des données numériques ouvre de plus en plus le champ des applications de la télédétection et en fait un instrument indispensable de gestion de la planète, et, de plus en plus, un outil économique. 5. Depuis les années 70, on assiste à un développement continu de la télédétection, marqué notamment par : – l’augmentation de la résolution spatiale des capteurs. – la diversification des capteurs qui utilisent des domaines de plus en plus variés et spécialisés du spectre électromagnétique. Dans les années 90, on assiste ainsi à la multiplication des satellites équipés de capteurs actifs, radars en particulier. Dans le domaine du rayonnement visible et infrarouge, les capteurs à très haute résolution spectrale sont aujourd’hui d’utilisation courante dans leur version aéroportée et font leur apparition à bord de satellites. – la diffusion des données sur une base commerciale, envisagée dès le lancement du programme SPOT en 1986, se traduit aujourd’hui par le lancement de satellites de télédétection par des sociétés privées. Les données de télédétection deviennent l’objet d’un marché concurrentiel. La diffusion accélérée et l’augmentation de la puissance des ordinateurs contribuent de façon continue à promouvoir de nouvelles méthodes d’utilisation des données toujours plus abondantes que fournit la télédétection spatiale.