Les systèmes de télédétection satellitaire fournissent tous des données numériques plutôt que des documents analogiques (photographies) : ces données sont disponibles soit sous forme de fichiers numériques sur support informatique (bandes magnétiques ou CD-ROM), soit sous forme de restitutions photographiques.
Jusqu’à ces dernières années, les méthodes de travail héritées de la photographie aérienne (photo-interprétation) sont restées largement dominantes pour les applications en télédétection: la photo-interprétation vise à effectuer sur les restitutions photographiques un zonage fondé sur la reconnaissance de zones homogènes par leurs teintes et leurs textures, et à la reconnaissance des grandes structures de l’image. La méthode reste tributaire des procédés de restitution utilisés qui ne sont pas contrôlés par l’interprète, et une part importante de l’information contenue dans les données numériques est ainsi perdue. La diffusion des ordinateurs et l’augmentation continue de leur puissance met aujourd’hui à la portée d’un nombre croissant d’utilisateurs la possibilité de recourir aux méthodes du traitement numérique des données. Le principal obstacle réside dans la nécessité de disposer, outre d’un ordinateur assez rapide, d’écrans couleur à haute définition, de périphériques de lecture et de stockage capables de gérer de gros volumes de données : une scène SPOT représente 27 à 40 Mo (méga-octets) d’information, une scène radar du satellite ERS-1 représente 130 Mo. Les méthodes de traitement numérique permettent d’utiliser au mieux des données de capteurs disposant de nombreux canaux. Les techniques de correction géométrique des images les rendent superposables à des cartes ou superposables entre elles, permettant des analyses multi-dates.
Trois grands types de démarches peuvent être distingués :
– le premier type consiste à préparer soit même, à partir des données brutes, une ou plusieurs restitutions qui seront choisies pour faciliter ensuite une interprétation visuelle privilégiant tel ou tel type de phénomènes. Ces techniques peuvent être regroupées sous les termes d’édition et amélioration d’image. Les procédés de filtrage ou de lissage permettent d’atténuer, de rehausser, ou d’extraire certains aspects de l’information contenue dans l’image ; le calcul de néo-canaux par combinaison de canaux bruts permet de synthétiser l’information multi spectrale en vue de faciliter son interprétation.
– le second type de démarche vise à identifier et à classer, par des techniques statistiques, les pixels composant l’image, en vue de transformer celle-ci en une carte thématique de la région. Ces méthodes de classification d’image ont le même objectif que le zonage en photo-interprétation. En géographie, la classification sera le plus souvent une classification dirigée (ou supervisée) après le plus souvent une classification non supervisée, qui part d’une connaissance du terrain et du choix d’un certain nombre de sites-test bien identifiés, qui fourniront des échantillons statistiques en vue de la classification.
– le troisième type a pour objectif d’analyser les propriétés de surfaces bien identifiées par un étalonnage et une transformation du signal radiométrique (luminance) mesuré par le capteur en une propriété physique de la surface : un bon exemple de ce traitement physique est l’étude de la température de surface de la mer. Le traitement physique a souvent pour objectif de comparer les grandeurs physiques extraites de l’image à des mesures de terrain ou à un modèle qui reproduit la relation entre la radiométrie et la grandeur physique recherchée.
Les données, les images ou les classifications issues du traitement numérique de la télédétection sont aujourd’hui souvent exploitées dans les Systèmes d’Information Géographique. Les SIG sont des logiciels spécialisés dans le maniement et le croisement de données spatiales pour la production d’informations géographiques en vue de l’analyse et de la gestion des territoires.
Dans tous les cas, ces méthodes nécessitent de cumuler des connaissances en physique, et des connaissances thématiques sur la région à étudier.
Le schéma suivant montre la méthode de travail en télédétection.
Schéma 1 : Méthode de travail en télédétection
Source : Claude K.., 2012