THÈSE - Recherche - IGN

permettent l’extraction des paramètres géophysiques du milieu. La description statistique de
surfaces réelles par le calcul est décrite dans le chapitre 3.
2.1.2.5 Diffusion de volume
La diffusion de volume résulte principalement de discontinuités diélectriques à
l’intérieur d’un milieu hétérogène, par exemple un couvert végétal (Wei & Sandwell, 2010),
une couche de glace ou de neige (Hoen & Zebker, 2000), ou un sol sec (Elachi et al., 1984).
L’onde incidente est alors diffusée aléatoirement. L'importance de cette diffusion dépend de
la profondeur de pénétration de l'onde dans le milieu, qui est étroitement liée à la constante
diélectrique des matériaux (voir section 2.1.4.2). Dans les milieux naturels, les sels, les argiles
ou les oxydes de fer ainsi qu’un gradient d’humidité peuvent fortement atténuer le signal
électromagnétique. Cet effet est classiquement pris en compte en introduisant une grandeur
caractéristique, l’épaisseur de peau , qui est la profondeur à partir de laquelle la densité de
puissance des ondes est atténuée d’un facteur 1/e dans le milieu. Elle est calculée par :
(2.15)
avec la longueur d’onde, et les parties réelle et imaginaire de la constante diélectrique
du milieu. L’épaisseur de peau dépend principalement de la longueur d’onde du rayonnement
incident, ainsi que de la partie imaginaire de la constante diélectrique : plus la longueur
d’onde augmente, plus l’onde pénètre dans le milieu ; plus la partie imaginaire de la constante
diélectrique est élevée, plus l’onde est atténuée. Dans le cas d’un milieu conducteur,
l’épaisseur de peau s'écrit :
(2.16)
avec la fréquence radar, et la perméabilité et la conductivité du milieu. L’interaction de
l’onde incidente avec un milieu diffusant peut donner naissance à différents types
d’interactions. Dans le cas d’une forêt, l’onde rétrodiffusée résulte de trois mécanismes
principaux : une diffusion de surface par le sol, une diffusion volumique à l'intérieur du
couvert végétal, et des réflexions multiples à l'interface sol-végétation (tronc, branches,
feuilles). Ces effets dépendent de la structure de la végétation, de sa biomasse, de la teneur en
eau des feuilles et du sol, etc. Ainsi, la diffusion de surface prédomine lorsque la végétation
est éparse alors que dans un couvert dense, c'est la diffusion de volume qui est majoritaire.
Ces effets compliquent la compréhension des phénomènes de diffusion dans la canopée.
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