Observations de terrain et télédétection : des méthodes complémentaires pour l'étude de la banquise arctique - article ; n°1 ; vol.170, pg 355-373

Claude Kergomard, Madeleine Griselin

Description

Norois - Année 1996 - Volume 170 - Numéro 1 - Pages 355-373
Trois grandes méthodes d'investigation sont aujourd'hui employées conjointement pour l'étude des glaces marines et de leur mouvement dans l'océan Arctique : les observations de terrain effectuées in situ, la télédétection « passive » (images de la banquise réalisées par des capteurs embarqués à bord de satellites) et la télédétection « active » (suivi de balises qui émettent un signal radio capté et localisé par satellite). Des exemples pris à différentes échelles spatiales et temporelles permettront de mesurer la complémentarité et l'apport spécifique des trois méthodes utilisées ainsi que les limites de chacune pour l'observation des glaces et de leur dérive.
Three methods of investigation are jointly used, now, for the study of the sea ice and its movement in the Arctic Ocean : field observations realized in situ, « passive » remote sensing (imagery of the pack ice realized by imaging radiometers on board of satellites) and « active » remote sensing (ice drift monitoring of beacons which send a radio signal capted and localised by satellite). Exemples taken at different scales in space times will show the complementarity and the specific contribution of the three methods used, as far as the limits of each one to observe the sea ice and its drift.
19 pages
Source : Persée ; Ministère de la jeunesse, de l’éducation nationale et de la recherche, Direction de l’enseignement supérieur, Sous-direction des bibliothèques et de la documentation.

Sujets

• Sociologie, société et politique

Informations

• Publié par: NOROIS
• Publié le: 01 janvier 1996
• Nombre de lectures: 6
• Langue: Français
• Poids de l'ouvrage: 2 Mo

Extrait

Madeleine Griselin
Claude Kergomard
Observations de terrain et télédétection : des méthodes
complémentaires pour l'étude de la banquise arctique
In: Norois. N°170, 1996. pp. 355-373.
Résumé
Trois grandes méthodes d'investigation sont aujourd'hui employées conjointement pour l'étude des glaces marines et de leur
mouvement dans l'océan Arctique : les observations de terrain effectuées in situ, la télédétection « passive » (images de la
banquise réalisées par des capteurs embarqués à bord de satellites) et la télédétection « active » (suivi de balises qui émettent
un signal radio capté et localisé par satellite). Des exemples pris à différentes échelles spatiales et temporelles permettront de
mesurer la complémentarité et l'apport spécifique des trois méthodes utilisées ainsi que les limites de chacune pour l'observation
des glaces et de leur dérive.
Abstract
Three methods of investigation are jointly used, now, for the study of the sea ice and its movement in the Arctic Ocean : field
observations realized in situ, « passive » remote sensing (imagery of the pack ice realized by imaging radiometers on board of
satellites) and « active » remote sensing (ice drift monitoring of beacons which send a radio signal capted and localised by
satellite). Exemples taken at different scales in space times will show the complementarity and the specific contribution of the
three methods used, as far as the limits of each one to observe the sea ice and its drift.
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Griselin Madeleine, Kergomard Claude. Observations de terrain et télédétection : des méthodes complémentaires pour l'étude
de la banquise arctique. In: Norois. N°170, 1996. pp. 355-373.
doi : 10.3406/noroi.1996.6715
http://www.persee.fr/web/revues/home/prescript/article/noroi_0029-182X_1996_num_170_1_67151996, Poitiers, t. 43, n° 170, p. 355-373 Norois,
Observations de terrain et télédétection :
des méthodes complémentaires
pour l'étude de la banquise arctique
par Madeleine GRISELIN* et Claude KERGOMARD**
GDR 049 du CNRS « Recherche Arctique »
* Laboratoire Environnement Paysage
Ura 908 du CNRS
30, rue Mégevand, 25030 Besançon Cedex
** Université des Sciences et Technologies de Lille
59655 Villeneuve d'Ascq Cedex
GDR 49 du C.N.R.S. « Recherche Arctique »
RÉSUMÉ
Trois grandes méthodes d'investigation sont aujourd'hui employées conjointe
ment pour l'étude des glaces marines et de leur mouvement dans l'océan Arctique :
les observations de terrain effectuées in situ, la télédétection « passive » (images
de la banquise réalisées par des capteurs embarqués à bord de satellites) et la tél
édétection « active » (suivi de balises qui émettent un signal radio capté et localisé
par satellite). Des exemples pris à différentes échelles spatiales et temporelles per
mettront de mesurer la complémentarité et l'apport spécifique des trois méthodes
utilisées ainsi que les limites de chacune pour l'observation des glaces et de leur
dérive.
ABSTRACT
Three methods of investigation are jointly used, now, for the study of the sea ice
and its movement in the Arctic Ocean : field observations realized in situ,
« passive » remote sensing (imagery of the pack ice realized by imaging radiomet
ers on board of satellites) and « active » remote sensing (ice drift monitoring of
beacons which send a radio signal capted and localised by satellite). Exemples
taken at different scales in space times will show the complementarity and the spe
cific contribution of the three methods used, as far as the limits of each one to
observe the sea ice and its drift.
Mots-clés : Image satellitale - Balises Argos - Dérive des glaces de mer - Océan glacial Arc
tique - Détroit de Fram.
Key words : Satellite imagery - Argos beacons - Sea ice drift - Arctic Ocean - Fram Strait. 356 MADELEINE GRISELIN ET CLAUDE KERGOMARD
INTRODUCTION
Trois grandes méthodes d'investigation sont aujourd'hui employées
conjointement pour l'étude des glaces marines et de leur mouvement dans
l'océan Arctique : les observations de terrain effectuées in situ (le plus sou
vent à partir de brise-glace ou par des expéditions aéroportées), la télédétec
tion « passive » et la télédétection « active ». Par télédétection active, nous
entendrons ici la technique de suivi de balises ou bouées qui émettent un
signal radio capté et localisé par satellite (système Argos, GPS et similaires) ;
la télédétection passive correspond à des images de la banquise réalisées par
des capteurs embarqués à bord de satellites et enregistrant le rayonnement
émis ou réfléchi par la surface de la glace. La multiplication depuis le début
des années quatre-vingt-dix des radars satellitaux (ERS-1 et ERS-2, JERS-1
puis Radarsat) rend cependant ambigu le terme de télédétection active, le
radar, qui mesure l'intensité d'un rayonnement émis par l'appareil lui-même
et réfléchi par la surface, étant généralement qualifié de capteur actif.
Chacune des trois techniques se distingue par des capacités spécifiques
d'échantillonnage temporel ou spatial des observations qui les rendent à
l'évidence complémentaires.
- Les images satellitales couvrent de façon exhaustive une vaste surface
de glace, avec en principe une répétitivité de quelques heures à quelques
jours. Cette répétitivité est cependant tributaire, surtout dans le cas des
radiomètres utilisant le rayonnement solaire ou infrarouge, de la nébulosité
et de la nuit polaire. De plus, la relation entre la radiométrie et la réalité
observable in situ (types de glace, fréquence des chenaux d'eau libre,
mouvement, etc.) n'est jamais évidente.
- Les balises localisées par satellite fournissent une information très pré
cise sur le mouvement de la banquise de façon lagrangienne, c'est-à-dire sous
la forme du trajet précis observé à quelques heures d'intervalle et pendant une
longue période (quelques mois à plusieurs années) du point précis occupé par
la balise ; ces balises peuvent aussi être munies de quelques capteurs simples
(température et pression surtout) dont elles transmettent les mesures. Depuis
la fin des années soixante-dix, quelques dizaines de ces balises sont ainsi
maintenues en permanence dans le bassin arctique dont elles fournissent un
champ d'ensemble du mouvement (Arctic Ocean Buoy Program).
- Les expéditions fournissent des données d'observation irremplaçables
sur la nature des glaces, leur mouvement et ses effets (formation de crêtes
de pression, chevauchement, ouverture de chenaux) ainsi que des données
météorologiques locales. Toutes ces observations sont cependant limitées à
un champ très restreint autour du lieu occupé par l'expédition et à la durée
obligatoirement limitée de celle-ci.
Pour illustrer la complémentarité de ces trois méthodes, nous présentons
ici les informations apportées respectivement par l'expédition « Des femmes OBSERVATIONS DE TERRAIN ET TÉLÉDÉTECTION 357
pour un pôle » (février-mai 1986), la dérive des balises Argos déployées par
cette expédition, et quelques images des satellites météorologiques NOAA.
I. - INVESTIGATIONS DE TERRAIN ET TELEDETECTION
ACTIVE
En 1986, l'expédition franco-canadienne « Des femmes pour un pôle » a
passé soixante jours sur la banquise arctique, entre le Svalbard et le pôle
Nord, afin d'étudier la dérive transpolaire à l'aide de balises Argos ancrées
à la glace et suivies par satellite.
A) RAPPEL SUR LA CHRONOLOGIE DE L'EXPÉDITION
Le récit de l'expédition (Griselin, 1988) donne en détail le déroulement
de ce périple, tandis que plusieurs articles (Griselin, 1990 a, b et c) relatent
les modalités de l'étude, son déroulement et les principaux résultats de la
dérive des balises qui ont pu être suivies pendant près d'une année.
Sans revenir sur la chronologie précise de cette expédition, rappelons
simplement qu'elle s'est déroulée en trois phases : adaptation au camp de
base de Ny Aalesund (Svalbard), du 6 au 22 février ; premier raid du
22 févri