Télédétection de couverts végétaux par interférométrie SAR polarimétrique multi-bases : modélisation et estimation de paramètres physiques.
Résumé
This dissertation concerns different topics with the aim to improve the understanding of polarimetric SAR interferometry (PolInSAR) and to provide techniques for vegetation parameter retrieval for remote sensing applications. Theoretical studies are conducted to
rigorously define and analyze the PolInSAR coherence set, and to develop and interpret multi-baseline coherence optimization techniques. A phenomenological polarimetric interferometric model, designed for geophysical parameter retrieval, is derived for volumetric media over ground. For forest vegetation observed at L-band, this model accounts for the ground topography, canopy layer and total tree heights, wave attenuation and refractivity in the canopy, tree morphology in the form of the orientation distribution and effective shapes of the branches, surface scattering contribution, and double-bounce ground-trunk
interactions. A parameter retrieval framework is developed for single- and repeat-pass acquisitions which is, in the latter case, robust against the temporal decorrelation and permits its estimation in every baseline. The parameter estimation performance is evaluated
on simulated and real airborne L-band SAR data in both single- and multi-baseline
configurations.
rigorously define and analyze the PolInSAR coherence set, and to develop and interpret multi-baseline coherence optimization techniques. A phenomenological polarimetric interferometric model, designed for geophysical parameter retrieval, is derived for volumetric media over ground. For forest vegetation observed at L-band, this model accounts for the ground topography, canopy layer and total tree heights, wave attenuation and refractivity in the canopy, tree morphology in the form of the orientation distribution and effective shapes of the branches, surface scattering contribution, and double-bounce ground-trunk
interactions. A parameter retrieval framework is developed for single- and repeat-pass acquisitions which is, in the latter case, robust against the temporal decorrelation and permits its estimation in every baseline. The parameter estimation performance is evaluated
on simulated and real airborne L-band SAR data in both single- and multi-baseline
configurations.
Ce travail concerne différent thèmes qui ont pour objectif d'améliorer la compréhension de l'Interférométrie Polarimétrique Radar (Pol-InSAR) ainsi que de proposer de nouvelles techniques permettant la reconstruction de paramètres liés à la végétation, dans le cadre d'applications de Télédétection. Des études théoriques sont menées afin de définir rigoureusement et d'analyser lénsemble de cohérences Pol-InSAR ainsi que de développer et d'interpréter les techniques d'optimisation de cohérences à lignes de base multiples. Un modèle interférométrique polarimétrique phénoménologique est développé pour tenir
compte d'un milieu volumique situé au dessus d'un sol. Dans le cas de forêts observées en bande L, ce modèle tient compte de la topographie du sol, de la canopée, de la hauteur totale des arbres, de l'atténuation de l'onde, de la réflectivité au sein de la canopée, de
la morphologie des arbres prise en compte par la distribution statistique des orientations des branches et leur forme efficace, de la contribution du sol et enfin de l'interaction entre le sol et les troncs. Une méthodologie d'inversion des paramètres de végétation est développée dans le cas des acquisitions monopasse ou multipasses. Dans ce dernier cas, la méthode d'inversion tient compte de la décorrélation temporelle et permet ainsi une estimation pour chaque ligne de base. La performance de léstimation des paramètres de
végétation est évaluée à partir de données SAR simulées et réelles aéroportées en bande L, pour les deux cas de configurations en lignes de base simple ou multiple.
compte d'un milieu volumique situé au dessus d'un sol. Dans le cas de forêts observées en bande L, ce modèle tient compte de la topographie du sol, de la canopée, de la hauteur totale des arbres, de l'atténuation de l'onde, de la réflectivité au sein de la canopée, de
la morphologie des arbres prise en compte par la distribution statistique des orientations des branches et leur forme efficace, de la contribution du sol et enfin de l'interaction entre le sol et les troncs. Une méthodologie d'inversion des paramètres de végétation est développée dans le cas des acquisitions monopasse ou multipasses. Dans ce dernier cas, la méthode d'inversion tient compte de la décorrélation temporelle et permet ainsi une estimation pour chaque ligne de base. La performance de léstimation des paramètres de
végétation est évaluée à partir de données SAR simulées et réelles aéroportées en bande L, pour les deux cas de configurations en lignes de base simple ou multiple.
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