Apport des images radar (ASAR) pour la cartographie de l'humidité du sol en milieu semi-aride

Abstract

L’humidité du sol joue un rôle essentiel dans la germination des graines et la croissance des plantes. C’est un paramètre clé pour établir le calendrier d’irrigation et pour l’estimation des rendements. L’utilisation de la télédétection pour l’estimation et la cartographie de l’humidité du sol offre une résolution spatiale et temporelle intéressante. Dans ce travail, une approche simple a été développée pour la cartographie de l’humidité du sol à partir des données Envisat-ASAR. Quatre images de haute résolution couvrant une région semiaride en Algérie ont été acquises avec la même configuration du capteur (mode, polarisation, fauchée … etc.). Le prétraitement a été effectué à l’aide de l’outil BEST de l’agence spatiale Européenne. Ensuite, le coefficient de rétrodiffusion σ0 (dB) a été extrait à partir des images filtrées et calibrées. D’autre part, cinq sites dont les propriétés physiques du sol et le type de couvert végétal diffèrent, ont été choisis pour le suivi de l’humidité. Les prélèvements de terrain ont été effectués ±2h autour de l’heure du passage du satellite. L’humidité du sol a été mesurée dans les cinq premiers centimètres en utilisant la méthode gravimétrique. L’étude des régressions linéaires associés à l’approche de détection des changements a permis d’exprimer la relation entre le coefficient de rétrodiffusion et l’humidité volumique sous forme d’équation mathématique du type « σ0 = a*θ + b ». Les coefficients "a" et "b" de l’équation varient légèrement d’un site à l’autre et aussi d’une saison à l’autre. La variation est principalement due aux changements de la rugosité de surface et de la biomasse végétale. Notre étude confirme une bonne corrélation entre l’humidité volumique du sol et le coefficient de rétrodiffusion radar pour les cinq sites (r varie entre 0,62 à 0,86). La comparaison entre l’humidité du sol mesurée et estimée prouve l’exactitude des modèles avec une erreur absolue moyenne inférieure à 5%. Finalement, des cartes de la distribution spatiale de l’humidité du sol ont été obtenues à partir des images radar acquises.