THÈSE - Recherche - IGN

Chapitre 4
Caractérisation in situ des propriétés
géophysiques du volcan
Les signaux électromagnétiques résultent d’interactions complexes entre une onde et un
milieu. Le coefficient de rétrodiffusion radar est étroitement lié aux propriétés géophysiques
de la surface, principalement sa rugosité et son humidité. En revanche, les paramètres
gouvernant l’intensité LiDAR sont encore mal connus, l’effet de la rugosité de surface des
sols ou de la réflectance des matériaux étant un sujet encore débattu. Afin de mieux
comprendre la structure des images radar et les données LiDAR, les propriétés géophysiques
de plusieurs surfaces volcaniques typiques ont été étudiées en octobre 2011 durant une
mission de terrain d'une dizaine de jours. Ce chapitre a pour objet de décrire l’acquisition et le
traitement de ces mesures in situ. Dans une première partie, nous définissons le concept de
rugosité de surface des sols et détaillons les principaux paramètres statistiques la décrivant.
Afin d’estimer ces paramètres, nous avons mis en œuvre une nouvelle méthode de
photogrammétrie permettant de caractériser la topographie des sols avec une résolution
inégalée à ce jour. Nous présentons une analyse comparée de plusieurs de ces paramètres. La
deuxième partie est consacrée à l’étude des propriétés diélectriques des principaux types de
coulées de lave émises par le volcan, ainsi que des dépôts pyroclastiques recouvrant la Plaine
des Sables, afin d’estimer la profondeur de pénétration des ondes dans ces milieux. Cette
étude est complétée par des mesures GPR destinées à observer les hétérogénéités des premiers
mètres de la subsurface. Enfin, nous avons déterminé l’indice foliaire (LAI) et la hauteur de la
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