THÈS EE - CESBIO - Université Toulouse III - Paul Sabatier

Chapitre 1. Introduction généraledéveloppement de méthodes de classification spécifiques à ces données. Les méthodes lesplus récentes, développées par Cloude et Pottier (1997), Freeman et Durden (1998), Lee et al.(1999), Ferro-Famil et al. (2001), et Lee et al. (2004), reposent notamment sur unedécomposition du signal en plusieurs mécanismes de rétrodiffusion tels que ceux représentéssur la Figure 1, ce qui laisse présager l’intérêt de ces méthodes pour le suivi agricole.McNairn et Brisco (2004) ont effectué une revue de l’utilisation des SARs polarimétriques enbande C pour le suivi agricole. Cette revue montre que les polarimètres sont capablesd’apporter une information précieuse pour discriminer les différents types de culture.Néanmoins, comme le soulignent les auteurs de cette revue, la couverture spatiale desdonnées polarimétriques spatiales est actuellement très réduite, avec une fauchée de 15kmpour TerraSAR-X (qui propose des données polarimétriques à titre expérimental et nonopérationnel), 25km pour Radarsat-2 et 35km pour PALSAR. Les systèmes polarimétriquesactuels semblent donc plutôt destinés, dans le cadre du suivi agricole, à des applicationsd’agriculture de précision, pour lesquelles elles sont d’ailleurs très performantes. Par rapportaux besoins que nous avons identifiés en 1.1, c’est-à-dire notamment un suivi opérationneldes cultures à grande échelle, la faible largeur de fauchée réduit considérablementl’attractivité des méthodes de classification polarimétriques. Par ailleurs, cette limitation dessystèmes actuels, qui paraît rédhibitoire, ne semble pas devoir être améliorée dans un futurproche.Il nous faut donc limiter notre champ d’investigation à l’utilisation des données SARincohérentes, comprenant une seule ou deux polarisations. Afin d’identifier les configurationsSAR dans lesquelles les rizières ont un comportement discriminant qui pourrait être utilisécomme critère de classification, nous devons faire appel à la fois aux travaux de modélisationantérieurs et aux études basées sur l’analyse de données (SAR ou diffusiomètre au sol) dontnous allons dresser l’état de l’art à partir de la littérature scientifique.Les travaux de modélisation relèvent de plusieurs approches, à savoir principalement letransfert radiatif et la théorie analytique des ondes (modèles cohérents basés surl’approximation de Born simplifiée). Les performances de ces modèles dépendent à la fois dela précision de la description du milieu et de la précision de la description des interactionsélectromagnétiques entre l’onde et ce milieu. Le milieu peut être décrit grossièrement commeune couche de diffuseurs aléatoires (couvert de riz) sur une surface réfléchissante (eau), ou aucontraire de façon plus explicite avec une prise en compte des tiges, feuilles et épis modéliséscomme des cylindres ou des ellipses allongées, et avec une disposition des plantes de riz en29