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| ENVISAT : Occasions et applications |
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Utilisateurs canadiens
Recherche de pointe
Dans le cadre de la politique de l’ESA visant à maximiser l’usage bénéfique des données fournies par ENVISAT et à favoriser le développement des applications scientifiques, publiques et commerciales de l’information, l’ESA a lancé un avis d’offres de participation (AOP). Le Canada est bien représenté au sein des projets sélectionnés dans le cadre de cet AOP. Les universités, les ministères et les entreprises du Canada ont présenté un large éventail de projets qui ont été acceptés. Les projets étaient variés : zones côtières et océans, surveillance des glaces, géologie, gestion des catastrophes, étalonnage et validation.
Service canadien des glaces
Titre :
ÉVALUATION OPÉRATIONNELLE DES DONNÉES ASAR D’ENVISAT AU SERVICE CANADIEN DES GLACES (SCG)
Ce projet a pour principal objectif d’évaluer l’utilité des modes et des produits ASAR et de déterminer ceux qui permettent d’obtenir une qualité optimale dans un contexte opérationnel de surveillance des glaces de mer. On utilisera des données recueillies au moyen du faisceau large, en polarisation alternée et en mode de surveillance globale. Les méthodes d’analyse comprendront : l’utilisation opérationnelle en temps quasi réel des produits ASAR et l’analyse de ces derniers, l’analyse détaillée de la qualité des images et du contenu d’information ainsi que l’utilité des produits relatifs à l’analyse des glaces et aux prévisions, et la présentation des images en mosaïque. Les produits livrables dans le cadre de ce projet comprendront : la détermination des produits ASAR optimum et des méthodes requises pour utiliser efficacement ces produits dans le flux de données opérationnelles du SCG, la création d’une carte-image des conditions d’englacement dans l’Arctique canadien et l’évaluation de l’utilité des produits de surveillance mondiale dans ce contexte et l’évaluation, assortie des recommandations appropriées, de l’utilité des données SAR multivoie en polarisation multiple dans le but d’améliorer l’extraction de l’information sur les glaces.
Chercheur principal :
Dean FLETT
Gestionnaire, Télédétection
Service canadien des glaces
Courriel :
Université Laval
Titre :
DÉTERMINATION DES DATES D’ENGLACEMENT ET DE RUPTURE DES GLACES SUR LES LACS DE GRANDE SUPERFICIE AU MOYEN DES CAPTEURS ASAR ET AATSR D’ENVISAT : CONTRIBUTION À LA SURVEILLANCE DES GLACES DE LAC ET DES ACTIVITÉS DE MODÉLISATION DU PROGRAMME CANADIEN CRYSYS
Le Modèle de circulation générale prévoit que l’importance de l’accroissement des températures découlant de l’effet de serre accru devrait être à son plus fort aux latitudes septentrionales et au tout début du printemps. La glace de lac est unique dans ce contexte en ce sens que les dates d’englacement et de rupture des glaces constituent une intégration des conditions météorologiques locales et régionales, notamment la température de l’air qui mène à ces événements spécifiques. Dans le cadre de cette recherche, nous proposons d’élaborer une méthode qui permettrait de déterminer les dates d’englacement et de rupture des glaces ainsi que la durée de la couverture de glace à l’aide des données ASAR et AATSR, en synergie. Fonctionnant en mode de survol de deux à trois jours, nous couvrirons des lacs le long de deux gradients sud-nord au Canada. Le but ultime de cette étude consiste à livrer une méthode opérationnelle qui pourrait être utilisée pour produire des cartes des dates d’englacement et de rupture des glaces sur de grandes superficies au Canada et ailleurs. Un autre objectif consisterait à utiliser l’information dérivée du satellite ENVISAT pour valider et améliorer les prédictions d’un modèle numérique de glace de lac présentement en cours de développement par notre équipe de recherche.
Chercheur principal :
Claude Duguay
Professeur
Université Laval
Courriel :
Titre :
CARACTÉRISATION BIO-OPTIQUE, À L’AIDE DU MERIS, DE LACS DU NORD : CONTRIBUTION VISANT À FAVORISER UNE MEILLEURE COMPRÉHENSION DE L’IMPACT DU CHANGEMENT CLIMATIQUE SUR LES ÉCOSYSTÈMES D’EAU DOUCE AU CANADA
Cette recherche a pour but de valider les donnée MERIS à des fins d’analyse des propriétés bio-optiques de divers lacs et d’élargir les applications du satellite ENVISAT dans le but de fournir de nouveaux indices optiques pouvant être utilisés dans la surveillance spatiale à long terme du changement planétaire. Les travaux mettront l’accent sur un transect sud-nord de lacs dans l’est de l’Amérique du Nord, à partir des latitudes 44 à 82oN. Nous obtiendrons ainsi une vaste gamme de caractéristiques limnologiques et de réflectance. Nous mettrons particulièrement l’accent sur la mesure des matières organiques dissoutes du groupe chromophore (CDOM) dans les eaux de surface comme mesure intégrante des changements associés au climat dans les eaux de captage environnante. Les données MERIS seront validées à partir de définitions de profils radiométriques des lacs et de mesures in situ de la radiance de remontée à l’aide d’instruments présentement en cours de déploiement par l’équipe de recherche. Le projet permettra de créer des cartes de propriétés optiques, soit des CDOM spécifiquement.
Chercheur principal :
Warwick Vincent
Professeur
Université Laval
Courriel :
Centre canadien de télédétection
Titre :
ÉVALUATION DE LA DÉTECTION ET DE LA CLASSIFICATION DE NAVIRES PAR LE RADAR DE POINTE À SYNTHÈSE D’OUVERTURE D'ENVISAT EN MODE DE POLARISATION ALTERNÉE
La performance et la capacité du capteur ASAR d’ENVISAT pour la détection et la classification de navires seront évaluées et validées au moyen d’informations de validation de navires à partir d’une station côtière de surveillance du trafic maritime et de données sur la vitesse des vents recueillies sur la côte ouest du Canada où la circulation maritime et les niveaux d’activités de pêche sont élevés. L’analyse comprendra une comparaison du niveau de fouillis d’océan et de la surface équivalente radar de navires pour les modes en copolarisation et en polarisation croisée. Dans le cadre de cette étude, on effectuera une démonstration de surveillance d’activité de pêche illégale au large de la côte est de l’Amérique du Nord, sur le banc Georges. La démonstration comprendra l’acquisition et le traitement automatique des données ASAR d’ENVISAT et la livraison des produits d’information sur le navire aux utilisateurs finaux. La capacité accentuée des données en polarisation croisée relativement à la détection du navire sera mise en évidence. On ne prévoit pas faire la démonstration en temps quasi réel.
Chercheur principal :
Paris W. Vachon
Chercheur scientifique
Centre canadien de télédétection
Courriel :
Titre :
UTILISATION DES DONNÉES DU RADAR DE POINTE À SYNTHÈSE D’OUVERTURE D'ENVISAT EN MODE DE POLARISATION ALTERNÉE POUR RÉALISER L’ESTIMATION DES CHAMPS DE VAGUE ET DE VECTEUR VENT OCÉANIQUE
Au cours des sept dernières années, les programmes des champs de validation SAR des satellites ERS-1, ERS-2 et RADARSAT ont compris des acquisitions au-dessus de navires et de bouées de mesure du vent et des vagues. Nous élargirons cette série temporelle de mesures en incluant ENVISAT en mode de polarisation alternée. Les données seront traitées pour extraire le vecteur vent et les spectres croisés d’image. Les données permettront de valider des modèles de diffusomètre en polarisation VV et d’améliorer des modèles hybrides en polarisation HH. Les interspectres d’image serviront à estimer le degré de coupure en azimut et de chercher toute dépendance que pourrait avoir la coupure sur la polarisation. Le vecteur vent et le point de coupure estimés seront analysés pour les données d'ERS et de RADARSAT dans le but d’améliorer et d’accorder les modèles semi-empiriques qui associent la coupure en azimut aux conditions de vent et de vagues. Les ensembles de données acquises en polarisation VV et HH serviront à donner un aperçu sur la fonction de transfert de modulation (FTM) du radar à ouverture réelle (ROR), laquelle peut être estimée sous forme de variable libre dans un algorithme d’inversion d’onde SAR.
Chercheur principal :
Paris W. Vachon
Chercheur scientifique
Centre canadien de télédétection
Courriel :
Titre :
DÉTECTION, SURVEILLANCE ET CARACTÉRISATION DE CYCLONES À MOYENNE ÉCHELLE AUX LATITUDES SEPTENTRIONALES À L’AIDE DU RADAR À SYNTHÈSE D’OUVERTURE D'ENVISAT EN MODE DE SURVEILLANCE GLOBALE
Les tourbillons fixes cycloniques atmosphériques à moyenne échelle, ou tourbillons circumpolaires, se développent souvent aux latitudes septentrionales pendant les poussées d’air froid. Compte tenu de leur échelle spatiale réduite (< 500 km) et de leur courte durée de vie (24 à 48 heures), les modèles numériques de prévision météorologique peuvent difficilement simuler avec précision l’amorce, l’évolution temporelle et la structure spatiale des conditions météorologiques. Les tourbillons circumpolaires se produisent dans des régions où les données sont rares. Les données satellitaires ont constitué un outil important de détection et de caractérisation des tourbillons polaires. Le mode de surveillance globale du capteur ASAR d’ENVISAT (largeur de fauchée de 405 km, résolution spatiale de 1 km) a la capacité de fournir à l’échelle synoptique des vues de l’empreinte des tourbillons polaires à la surface des océans. Nous proposons d’utiliser ce mode d'ENVISAT pour obtenir des observations quotidiennes au-dessus des régions couvrant la mer du Labrador et le détroit de Davis, là où des exemples de tourbillons polaires ont déjà été détectés dans les données ScanSAR de RADARSAT. Nous pourrons ainsi détecter, surveiller et caractériser l’évolution des tourbillons polaires.
Chercheur principal :
Paris W. Vachon
Chercheur scientifique
Centre canadien de télédétection
Courriel :
Titre :
APPLICATIONS DES DONNÉES ASAR RECUEILLIES AUX LATITUDES SEPTENTRIONALES
Objectifs :
- Étudier l’utilisation du mode AP ASAR en vue d’améliorer la cartographie aux latitudes septentrionales, notamment dans l’Arctique canadien (pour améliorer la délimitation des côtes et la discrimination glace/eau/terre).
- Faire progresser l’exploration de la capacité des passages successifs INSAR dans les secteurs où nous savons que l’orbite de survol de 35 jours continuera de donner une cohérence utile. Cette initiative comprendrait des travaux sur le mouvement des glaces dans l’Antarctique et dans l’Arctique canadien.
- Combiner la capacité de double polarisation de l'ASAR avec les résultats interférométriques des passages successifs en polarisations VV, HH et croisées pour certains sites d’essai.
Méthode : L’information dérivée des faisceaux standards ASAR sera évaluée et comparée aux résultats dérivés d’autres capteurs (spatio et aéroportés si possible). On examinera également les données existantes pour fournir des informations historiques.
Produits livrables : Rapports sur le mouvement des glaces et cartographie des terres aux latitudes septentrionales, présentations aux symposiums ENVISAT de l’ESA et publications de mémoires dans la documentation non classifiée.
Chercheur principal :
Paris W. Vachon
Chercheur scientifique
Centre canadien de télédétection
Courriel :
Titre :
ÉTUDE DE LA SYNERGIE ENTRE LE SPECTROMÈTRE IMAGEUR À RÉSOLUTION MOYENNE ET LE MODE À LARGE FAUCHÉE DU RADAR DE POINTE À SYNTHÈSE D’OUVERTURE DANS LE CADRE DE TROIS ÉTUDES DE CAS DE ZONES CÔTIÈRES : DELTA DU MACKENZIE, ZONE DE LA MARGE GLACIAIRE DANS LA MER DU LABRADOR ET CÔTE OUEST DE L’ÎLE DE VANCOUVER
Étude des applications des données synergiques (chevauchement) des capteurs ENVISAT ASAR et MERIS en zones côtières. La géométrie de ces capteurs permet de réaliser des chevauchements de fauchée de plusieurs centaines de kilomètres. Dans ces zones de chevauchement, nous appliquerons des technique de fusion de données pour cartographier des caractéristiques propres aux zones côtières. Au moyen d’une couverture plus fréquente par les capteurs multiples, de telles caractéristiques peuvent être observées pour réaliser des études de processus et l’étalonnage des modèles. De plus, nous comparerons ces résultats fusionnés aux deux sources de données elles-mêmes et aux données de validation recueillies par des capteurs opérationnels, in situ et par télémesure, ainsi qu’à des produits opérationnels comme des cartes des glaces du Service canadien des glaces.
Chercheur principal :
Cathryn BJERKELUND
Coordonnateur, Océans
Centre canadien de télédétection
Courriel :
Titre :
CARTOGRAPHIE GÉOLOGIQUE DANS LES MILIEUX STÉRILES DE L’ARCTIQUE AU MOYEN DES DONNÉES DU CAPTEUR ASAR EN POLARISATIONS RECTILIGNE ET CROISÉE ET DES DONNÉES OPTIQUES MERIS
Ce projet a pour objectif d’examiner les différences entre les données SAR en bande C obtenues par le capteur ASAR en polarisations rectiligne et croisée dans des environnements polaires stériles, à des fins de cartographie et d’exploration géologiques. Ces données serviront à dériver des courbes de réponse de rétrodiffusion pour divers matériaux géologiques dans le but de mieux comprendre leur expression dans les images SAR. Les avantages reliés à l’utilisation des images SAR obtenues en polarisation multiple pour obtenir une meilleure discrimination d'unités lithologiques feront l’objet de démonstration à partir de quatre sites d’essai.
Les applications terrestres des données MERIS, dans les régions frontalières où les cartes géologiques existantes sont à petite échelle, présentent un intérêt particulier pour l’industrie de l’exploration minière. Cette étude tirera profit de plusieurs ensembles de données (modes de polarisation dans les données ASAR et les données optiques provenant de MERIS) accessibles depuis ENVISAT pour évaluer le potentiel associé à l’utilisation de produits intégrés pour réaliser des études géologiques et du pergélisol en milieux arctiques.
Chercheur principal :
Marc D'Iorio
Chef intérimaire, Applications et développement
Centre canadien de télédétection
Courriel :
Service de l'environnement atmosphérique
Titre :
ESTIMATION DES FLUX DE CHALEUR DE SURFACE ÉMANANT DE LA GLACE DE MER À L’AIDE DES DONNÉES RECUEILLIES PAR LE MULTICAPTEUR D’ENVISAT
L’objectif principal de cette étude consiste à estimer les diagrammes spatiaux et temporels des flux de chaleur de surface émanant de la glace de mer et de relier ces éléments au forçage géophysique. Les données provenant des capteurs AATSR, ASAR et MERIS seront utilisées en synergie. La température de surface, prises dans des conditions exemptes de nuages, seront estimées à partir des canaux IR de l’AATSR. Cette étape sera suivie par l’application de modèles thermodynamiques de glace en vue de calculer les flux de chaleur de surface ainsi que la croissance/décroissance de la glace pour ensuite établir une classification thermique de la glace. Les données ASAR serviront à développer une base de données des signatures de rétrodiffusion de la glace et, par conséquent, à classifier les types de glace. Les résultats seront utilisés pour vérifier ou pour ajuster les produits de flux de chaleur. Les produits livrables comprendront la cartographie spatiale et temporelle des flux de chaleur de surface, la distribution de l’épaisseur de la glace mince et l’évaluation de l’utilisation synergique des capteurs d'ENVISAT pour extraire les paramètres thermiques de la glace.
Chercheur principal :
Mohammed Shokr
Service de l’environnement atmosphérique
Courriel :
Titre :
IDENTIFICATION DES PROCESSUS DE FORMATION DE LA GLACE DE MER DANS L’ARCTIQUE À L’AIDE DU SAR ET DE L’ANIMATION D’IMAGES ATSR
Les archives de données SAR des satellites ERS-1 et ERS-2 recueillies pendant les opérations en tandem constituent une excellente occasion de surveiller les processus de formation de la glace de mer dans l’Arctique. Les données ont été obtenues à haute résolution et au cours de passages relativement fréquents. Nous proposons d’appliquer une nouvelle technique d’animation d’images à un important volume d’images et à des températures de surface de la glace dérivées des données infrarouges ATSR ou AVHRR. Cela permettra de surveiller simultanément (sur les plans temporel et spatial) divers processus mécaniques comme la formation, la déformation et la rupture de la glace et leur association qualitative puis, plus tard, quantitative, avec le bilan thermique de la glace. Sur le plan technologique, le produit final sera un prototype d’images SAR animées avec les températures de surface en superposition couleur. Ce prototype est destiné à une utilisation opérationnelle dans les centres nationaux des glaces. Sur le plan scientifique, l’évolution temporelle et la variabilité régionale de processus de formation de la glace associés au climat seront identifiés et associés à des données météorologiques et à des hypothèses climatologiques.
Chercheur principal :
Mohammed Shokr
Service de l’environnement atmosphérique
Courriel :
Institut des sciences de la mer
Titre :
DÉTECTION DE L’EFFLORESCENCE DU PHYTOPLANCTON SUR LA CÔTE OUEST DU CANADA
L’objectif de cette étude consiste à démontrer la capacité du capteur MERIS à détecter l’efflorescence du phytoplancton dans les eaux côtières ouest du Canada et de faire la distinction entre divers groupes d’espèces (coccolithophores, diatomes, cyanobactéries, etc.). Il nous faut éviter les fausses alarmes causées par les eaux de Cas 2 (panaches fluviaux, eau de fusion glaciaire, sédiments de fond remis en suspension). Les données réduites et pleine résolution du capteur MERIS sont toutes deux requises pour permettre d’imager les eaux au large et les cours d’eau côtiers où se trouvent les centres de pisciculture. Les dommages causés à l’industrie de l’aquaculture par des efflorescences néfastes sont évalués à plusieurs millions de dollars par année. Nous avons assemblé une série temporelle d’efflorescences lumineuses détectées au moyen de l’imagerie AVHRR à l’ISM et nous intégrons ces données, y compris les données Seawifs, sans la période temporelle MERIS. Les sources de mesure de surface comprennent les capteurs optiques que nous commençons à déployer dans un réseau de bouées météorologiques sur la côte ouest et les données recueillies par les centres de pisciculture locaux et nos navires de recherche, lesquels sont souvent dirigés d’après l’imagerie satellitaire.
Chercheur principal :
Jim Gower
Institut des sciences océaniques
Courriel :
Titre :
MESURES DE LA BIOMASSE, DES EAUX ROUGES ET DE LA VÉGÉTATION DE FOND DANS LA BANDE SPECTRALE DE 650 À 720 NM AU MOYEN D’UN JEU DE BANDES MERIS MODIFIÉES
L’objectif de cette étude consiste à évaluer voire raffiner un jeu de bandes MERIS modifiées pour obtenir de meilleures informations sur la fluorescence de la chlorophylle-a stimulée par le soleil, sur la détection des eaux rouges et sur la cartographie de la végétation de fond. Ce projet est conçu pour faire une importante démonstration de la valeur de la souplesse de la bande MERIS appliquée à un problème qui était l’un des principaux catalyseurs de conception de l’instrument. Il faut deux courtes périodes (une à deux semaines) au cours desquelles cinq bandes dans le jeu de bandes standard seront repositionnées pour fournir une couverture contiguë dans la plage de longueur d’onde se situant entre 650 et 720 nm, avec une résolution de 7,5 à 10 nm. Cela devrait laisser suffisamment de bandes pour couvrir la plupart des autres cibles MERIS de cartographie des terres et de l’eau. Nous proposons la période allant de la fin juillet au début août pour chacune des deux années, quand les eaux rouges prédominent dans les eaux tempérées nordiques incluant les zones d’essai en Europe et dans l’ouest du Canada.
Chercheur principal :
Jim Gower
Institut des sciences océaniques
Courriel :
Université de Montréal
Titre :
DONNÉES DE TÉLÉDÉTECTION RECUEILLIES PAR MULTICAPTEURS À RÉSOLUTION MULTIPLE UTILISÉES COMME ENTRÉES DANS UN SYSTÈME D’INFORMATION GÉOGRAPHIQUE POUR LA GESTION DES MILIEUX INSULAIRES ET CÔTIERS
Ces travaux de recherche visent à établir des méthodes et des techniques d’extraction d’informations utiles et pertinentes de l’imagerie d'ENVISAT sur les zones côtières et insulaires. Ces informations pourraient être intégrées à un SIG destiné à la gestion et à la surveillance des milieux insulaires et côtiers. Notre approche repose sur l’analyse d’imagerie spatiale recueillie par capteurs multiples à résolution multiple dans un environnement SIG, en vue de caractériser chaque zone côtière en fonction de critères basés sur des principes géomorphologiques-géologiques, océanographiques, climatiques et biologiques. L’objectif ultime consiste à utiliser ces informations avec des données provenant d’autres sources pour construire des indices qui caractérisent la sensibilité environnementale des zones côtières à des impacts naturels ou anthropiques. La zone à l’étude est la mer Égée (en Grèce). Deux milieux ont été choisis : la plaine côtière alluviale de la rivière Nestos (Khrisoupolis) et les Cyclades (dans le sud de la mer Égée).
Chercheur principal :
François Cavayas
Professeur
Université de Montréal
Courriel :
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