Références et Produits

Icare

SolData réalise des mesures de déformation du sol et des grands ouvrages par satellite en utilisant la chaîne ICARE.

La chaîne ICARE permet le traitement des images radar existantes et la détermination du déplacement de réflecteurs permanents. L'utilisation des banques de données d'images satellitaires radar de l'Agence Spatiale Européenne (ESA) rend possible, grâce à ICARE, l'observation de l'historique des tassements d'une zone du globe depuis 1992.

Les images traitées par ICARE proviennent des satellites radar des différentes agences spatiales. Les principaux satellites utilisés sont les suivants:

RADARSAT
Radarsat est la première série de satellites de télédétection au Canada et se concentre sur l'utilisation de capteurs radar afin d'observer la surface de la Terre dans la plupart des conditions atmosphériques, même dans l'obscurité.

Radarsat, dont la durée de vie prévue est de cinq ans, est muni d'un capteur radar perfectionné appelé RSO (antenne de radar à synthèse d'ouverture).
Le RSO est un puissant instrument d'hyperfréquence qui émet et reçoit des signaux permettant de 'voir' la terre sans égard au couvert nuageux, au brouillard, à la fumée et à l'obscurité, et d'en obtenir des images de grande qualité en tout temps et dans toutes les circonstances atmosphériques. Fonctionnant dans la bande C, le RSO de radarsat se caractérise par sa capacité à conformer et orienter son faisceau sur une plage de 500 kms.
Il offre aux utilisateurs une gamme de faisceaux pouvant balayer des largeurs de couloirs variant entre 35 et 500 kms et obtenir des images d'une résolution comprise entre 10 et 100 mètres respectivement, selon la largeur du couloir. Ses angles d'incidence varient également de moins de 20 degrés à plus de 50 degrés.
De plus, RADARSAT étant placé sur une orbite héliosynchrone, les utilisateurs peuvent revoir une scène toujours à la même heure locale.

L'orbite crépusculaire de RADARSAT permet aux panneux solaires du satellite d'être exposés presque continuellement à la lumière du soleil. Le principal avantage de ce type d'orbite réside sans doute dans le fait que le RSO peut être alimenté essentiellement par énergie solaire plutôt que par batteries d'accumulateurs. On peut donc compter sur un nombre optimal d'occasions de visée.

En outre, RADARSAT ne transmet pas ses données vers les stations terriennes au même moment que les autres satellites de télédédetection qui, pour la plupart, transmettent vers le milieu de la journée.

Le RSO recueille des données pendant une période maximale de 28 minutes à chacune de ses orbites pour fournir des images de la surface de la Terre sur une superficie d'un maximum de 1,1 million de kilomètres carrés. Afin de desservir les utilisateurs commerciaux et internationaux, les données sont transmises en liaison descendante en temps réel ou stockées sur l'un des deux enregistreurs sur bande du système, jusqu'à ce que l'engin soit en vue d'une station de réception. Afin de satisfaire aux besoins des utilisateurs qui désirent obtenir des données rapidement, le système de traitement de RADARSAT livre les données dans les heures qui suivent l'observation d'une scène.

ENVISAT
Le lancement d'ENVISAT a été effectué le 1^er mars 2002 depuis la base de Kourou (Guyane) par une fusée Ariane 5 (vol 145).

La masse du satellite ENVISAT est de 8200 kg dont 2050 kg d’instruments et 300 kg d’ergols, pour un encombrement imposant de 10 m x 4 m x 4 m (plus gros qu'un autobus!). Le générateur solaire a pour dimensions 14 m x 5m et permet de disposer d'une puissance de 6,6 kW, l'énergie étant stockée dans 8 batteries cadmium-nickel de 40 A.h chacune.

Caractéristiques orbitales:
ENVISAT évolue sur une orbite quasi-circulaire à une altitude moyenne de 800 km.
Le type d’orbite est dit polaire: le satellite survole quasiment les pôles du fait de l’angle d’inclinaison de l’orbite: 98° par rapport au plan équatorial).

D’autre part l’orbite d’ENVISAT est héliosynchrone (SSO, Sun Synchronous Orbit): la trace d’un satellite héliosynchrone passe à une latitude donnée toujours à la même heure (en temps solaire moyen). Sa période de révolution est de 101 minutes.

De plus, le satellite est phasé il repasse exactement au même endroit après un certain nombre de révolutions. Pour ENVISAT ce cycle est de 501 révolutions soit un cycle orbital de 35 jours.

Le satellite ENVISAT appartient à la catégorie des satellites défilants. En effet, du fait de la rotation de la Terre, à chaque révolution, le satellite survole un parallèle donné plus à l'ouest que lors du passage précédent. Ainsi à l'équateur, 2800 km séparent deux traces consécutives.

Systèmes embarqués:
Sur ENVISAT sont installés dix instruments qui peuvent fonctionner simultanément et dont certains sont des capteurs imageurs:

ASAR : radar imageur tout temps, jour et nuit
MERIS : spectromètre imageur destiné à la détermination de la "couleur" de l'océan
AATSR : radiomètre infrarouge destiné à la mesure de la température de surface de la mer
SCIAMACHY : instrument de mesure des aérosols atmosphériques
GOMOS : instrument de mesure de la couche d'ozone
MIPAS : interféromètre destiné à l'étude de la concentration de l'ozone.
RA-2 : radar altimétrique pour la mesure de la hauteur de la mer
MWR : radiomètre micro-ondes, apporte des corrections nécessaires pour l'altimétrie fine
DORIS : système de mesure précise de la position du satellite sur son orbite
LRR : réflecteur laser, aide aux mesures DORIS

Bandes spectrales explorées:
Le satellite de surveillance des ressources terrestres ENVISAT est chargé d’acquérir des images haute résolution dans une vaste gamme de bandes spectrales.
Les domaines spectraux concernés par les différents instruments embarqués couvrent différentes zones du spectre électromagnétique, des micro-ondes à l'ultraviolet.





ERS1 et ERS2
ERS (European Resource Sensing)
Les satellites ERS font partie d'un programme de l'Agence Spatiale européenne. Ils transportent de nombreux capteurs dont le plus connu est le SAR (Synthetic Aperture Radar) qui a été le premier capteur radar commercial.

Capteur AMI (Active Microwave Instrument)
C'est un instrument comportant 2 systèmes radar différents : un SAR (qui peut fonctionner en mode image ou mesurer la hauteur des vagues en " Wave Mode ") ainsi qu'un Scattéromètre pour mesurer le vent (le radar mesure la vitesse et la direction des vents à la surface des mers). La très grande maîtrise des orbites (positionnement précis des satellites connu grâce à 2 instruments embarqués) ainsi que la possibilité d'utiliser 2 SAR identiques, ont fait des satellites ERS les outils idéaux pour les études interférométriques.

Capteur RA (Radar Altimeter)
Cet altimètre radar travaille en bande K (13,8 GHz) et mesure les altitudes à la verticale du satellite avec une résolution de 10 m maximum. Il possède deux modes de mesure : " Ocean Mode " (mesure de la hauteur des vagues, altitude de la surface des océans et vitesse du vent en surface) et " Ice Mode " (donne des informations sur la topographie de la surface des zones couvertes de glaces ainsi que sur le type de glace et les limites mer/glace).

Capteur ATSR (Along Track Scanning Radiometer)
Ce capteur optique travaillant dans l'infrarouge est utilisé pour mesurer la température de surface des mers (Sea-Surface Temperatures - SST) ainsi que celle du sommet des nuages. La version embarquée sur ERS-1 comporte 4 bandes (dont une n'est plus opérationnelle) tandis que l'ATSR de ERS-2 comporte 7 bandes (les 3 bandes supplémentaires fonctionnant dans le visible). Parallèlement, un autre instrument radar (Microwave Radiometer - MWR) travaillant en 2 bandes K (23,8 et 36,5 GHz) mesure la teneur en vapeur d'eau de l'atmosphère, ce qui augmente la précision de mesure de la température de surface des mers ainsi que de l'altitude (capteur RA).

Capteur GOME (Global Ozone Monitoring Experiment)
Ce capteur, présent sur ERS-2 uniquement, permet l'étude de l'atmosphère. Il permet de mesurer l'ozone ainsi que de détecter d'autre gaz, aérosols et microparticules.

ICARE
SolData a développé la chaîne de traitement ICARE, module de surveillance des subsidences par satellite.
ICARE s’appuie sur une technique bien connue de mesures des déformations dans le temps : l’interférométrie radar satellitaire.
Les images satellite radars traitées par cette méthode proviennent des différents satellites en fonction équipés de radars SAR, tel qu’ ENVISAT représenté ci-contre.

Le suivi des déformations sur une période donnée correspond au suivi des Réflecteurs Permanents identifiés et sélectionnés sur les images satellite collectées durant cette période.
Les rapports et graphiques temporels correspondants au suivi dans le temps des Réflecteurs Permanents sélectionnés sont consultables sur:
- Geoscope Web
- et/ou envoyés directement sous forme de rapports.