Imagerie satellite : comment ça marche et à quoi ça sert ?

Les premières images extraites de l’espace provenaient de voyages suborbitaux dans les années 1940, et la première image satellite a été prise en 1959 par Explorer 6. L’imagerie satellitaire utilise des satellites pour accumuler des informations sur la Terre via des satellites en orbite ou des avions à très haute altitude.

L’imagerie par satellite a parcouru un long chemin depuis. Il existe actuellement plus de 2 000 satellites en orbite autour de la Terre, ainsi que de nombreux types différents avec des capacités variables. L’imagerie par satellite a des utilisations dans la météorologie, la préservation, la géologie, l’agriculture, la cartographie, l’éducation et l’apprentissage, le renseignement, la guerre, et bien plus encore.

Cet article couvrira plusieurs des technologies modernes derrière l’imagerie par satellite, exactement comment cela fonctionne et à quoi il peut être utilisé.

Comment fonctionne l’imagerie satellitaire ?

L’imagerie satellitaire est un vaste sujet. Il existe différents types d’unités de détection et différentes approches pour obtenir des images satellites. Vous trouverez ci-dessous quelques-unes des façons dont les satellites ainsi que leurs unités de détection peuvent varier.

Détection passive ou active

Il existe 2 grandes classifications des capteurs des satellites imageurs. Ce sont des unités de détection actives et des capteurs faciles. Les satellites Easy Sensor collectent des données concernant la Terre au moyen du rayonnement électromagnétique émis par le soleil ainsi que des miroirs de la Terre. D’autre part, les satellites à capteurs actifs produisent leur propre rayonnement et l’évaluent également lorsqu’il est réfléchi vers le satellite.

Résolution du capteur

Comme une caméra ordinaire, diverses unités de détection par satellite ont des capacités différentes. Chaque capteur aura une résolution spatiale particulière. Il s’agit principalement de la quantité de zone pouvant être enregistrée par l’unité de détection à chaque fois, ou du nombre et de la taille de ses pixels. Certaines unités de détection sont capables d’obtenir une résolution d’environ 0,31 mètre carré par pixel, bien que la majorité d’entre elles n’auront certainement pas une résolution aussi pénalisante.

Gardez à l’esprit que les satellites se déplacent constamment. Cela implique que pour enregistrer des images d’une large zone, soit le capteur doit avoir la capacité de se déplacer, soit il doit y avoir une gamme d’unités de détection. Par exemple, si le satellite est en orbite nord-sud, il peut avoir un capteur ou un miroir qui se déplace dans la direction opposée pour « vérifier » une zone plus complète à mesure qu’il se déplace.

La résolution effrayante, d’autre part, est le type de lumière que l’unité de détection peut capter. Diverses structures sur Terre reflètent le rayonnement électromagnétique de différentes manières, ce qui permet aux satellites d’être si précieux. Le rayonnement électromagnétique comprend la lumière perceptible (comme nous voyons à travers nos yeux), la lumière infrarouge et ultraviolette. Par exemple, la neige réfléchit assez fortement tous les rayonnements, alors qu’une végétation dense absorbera certainement beaucoup de feux de circulation mais enverra de la lumière infrarouge.

De cette façon, un satellite doté de capteurs capables de capter la lumière perceptible et également infrarouge sera en mesure de différencier les différents environnements sur la surface de la planète. Mais ce n’est pas tout ce que les satellites sont capables de faire.

Contrairement aux caméras vidéo ordinaires, les satellites ont également une résolution temporelle. Ceci décrit la quantité de temps entre les images pour un emplacement spécifique. Si un satellite est utilisé pour surveiller une certaine zone, il faudra un certain nombre d’heures au satellite pour se rendre à nouveau à cet endroit au-dessus de la Terre.

Ainsi, vous pouvez voir que les satellites sont des outils très spécialisés. Chaque satellite sera certainement généré avec une certaine tâche en tête (ou plusieurs tâches).

Traitement d’image

En raison de la taille de la Terre, de la nature des capteurs d’imagerie, ainsi que du volume pur d’images à prendre, la manipulation d’images est nécessaire pour créer des images de valeur.

Un exemple est la couture photo. Quelle que soit la dimension de l’unité de détection, pour prendre des photos haute résolution de grandes surfaces, plusieurs photos devront être prises. Celles-ci devront alors certainement être « cousues » les unes avec les autres (la bonne nouvelle est que le logiciel le fait presque parfaitement maintenant) afin de développer une photo solitaire et plus grande.

En raison du rayonnement, les images satellite présentent fréquemment des artefacts tels que des rayures ou des traînées. Le dérayage des photos est la procédure qui consiste à les supprimer pour développer de meilleures photos.

De plus, en fonction de l’utilisation des images, des zones individuelles peuvent devoir être réimagées en fonction de la couverture nuageuse ou de divers autres blocages de la prise de vue. C’est là que la résolution temporelle est disponible, ainsi que la raison pour laquelle elle peut nécessiter des centaines d’heures de filtrage avec des images pour développer une carte optimale d’un emplacement.

A quoi sert l’imagerie satellite ?

Comme nous l’avons souligné, l’imagerie par satellite a une grande variété d’utilisations. Ceux-ci incluent la cartographie mais aussi la navigation, la préparation de la ville, la prévision météorologique, la surveillance écologique, ainsi que la surveillance de l’armée. 3 des utilisations les plus courantes de l’imagerie par satellite sont discutées ci-dessous dans plus d’informations.

Images et aussi Cartes

L’exemple le plus connu d’imagerie par satellite est très probablement Google Earth. Vous pouvez facilement utiliser cet appareil pour voir votre propre maison. De nombreuses autres organisations ont également créé des bases de données de photos satellite qui sont rassemblées en cartes utilisables. Cela peut se traduire par la capacité de se concentrer sur un niveau de détail spécifique à n’importe quel type d’endroit sur la planète.

Pour produire des cartes, des photos haute résolution doivent être prises à de nombreuses altitudes pour chaque lieu. Cela comprend à la fois la photographie satellitaire et aérienne. Un logiciel innovant est utilisé pour « mélanger » les altitudes les unes dans les autres lorsque vous zoomez sur la carte.

Détection de changement

Les satellites sont capables de suivre les ajustements dans une zone donnée de la surface de la Terre. Les régions polaires en sont un excellent exemple. Les satellites ne sont pas seulement capables de suivre la quantité de glace existante à tout moment (en utilisant la réflexion de la lumière visible et infrarouge), mais sont également capables de produire des cartes topologiques du sol pour mesurer les changements d’élévation de la glace polaire.

Prévision météo

Avez-vous déjà apprécié les prévisions météo ou utilisé une application météo ? Vous pouvez remercier les satellites pour cela.

Les satellites ont des capteurs capables de capturer certaines longueurs d’onde de lumière infrarouge et peuvent obtenir des informations sur les niveaux de chaleur.

Combinés à une imagerie lumineuse perceptible, les satellites peuvent capturer une photo presque complète des systèmes météorologiques. C’est parce que la lumière perceptible offre des informations qui pourraient ne pas être disponibles via l’infrarouge comme le brouillard (qui est vraiment proche du niveau de température de la terre indiquée en dessous).

L’imagerie thermique est également offerte la nuit (lorsque la lumière perceptible n’est pas offerte). Ceci est essentiel pour la prévision des conditions météorologiques car différents types de systèmes météorologiques ont des signatures thermiques différentes (par exemple, les types de nuages).

Les satellites géostationnaires ont la capacité de surveiller une région particulière à partir d’une altitude extrêmement élevée. Ils le font en orbite autour de la Terre à la même vitesse que la Terre tourne. Ceux-ci fournissent la majorité des informations que vous voyez sur le bulletin météo. Les autres types de satellites climatiques sont en orbite polaire et peuvent également photographier une zone deux fois par jour, mais offrent une résolution beaucoup plus élevée.

La combinaison d’informations sur la chaleur et la lumière réfléchie permet d’évaluer les systèmes nuageux, la contamination, les incendies, les tornades, les niveaux de température de surface, etc.

Imagerie satellite : une nouvelle ère de la science

Avec l’arrivée de l’imagerie par satellite, les scientifiques ont pu observer la Terre à un tout nouveau niveau de détail auparavant inimaginable. Avec un accès facile aux images globales sur toute la gamme de lumière, l’étude des modèles météorologiques ainsi que des modèles respectueux de l’environnement est devenu beaucoup plus innovant.

Mais toutes les nouvelles technologies présentent également un côté dangereux. L’imagerie par satellite est importante pour les entreprises militaristes contemporaines, y compris la surveillance d’États étrangers ou la préparation de stratégies.

Nous espérons que cet article vous a montré quelque chose que vous n’aviez vraiment pas appris sur la façon dont les satellites d’imagerie accumulent des images !