Exercice 5: Les bonnes lunettes

Lorsque le capteur mesure la lumière réfléchie dans une bande spectrale, c’est comme s’il portait des lunettes qui ne laissent passer que certains rayons du soleil (les bleus, les verts, les rouges, les infrarouges). L’exercice suivant à pour but de vous familiariser avec les caractéristiques de certaines bandes spectrales ainsi qu’avec leur apparence lors de l’affichage.

À vous de mettre vos bonnes lunettes!

Je dois me rappeler que:

Même si le capteur capte les rayons bleus du soleil, l’image enregistrée n’en sera pas bleu pour autant! Si un objet au sol ne réfléchit aucune lumière bleue, le capteur enregistre simplement une valeur de 0. Si l’objet réfléchit le maximum de lumière bleue, le capteur enregistre habituellement une valeur de 255. Évidemment, un objet réfléchit généralement une certaine partie de la lumière et la moyenne se situe quelque part entre les deux extrêmes.

Lors de l’affichage à l’écran, les objets à 0 seront en noir et les objets à 255 seront en blanc. Avec toute la gamme des niveaux de gris entre les deux. Donc moins l’objet réfléchit la lumière dans cette bande, plus il est sombre et plus il la réfléchit, plus il est clair.

Description de l’exercice:

Nous vous proposons donc huit versions différentes d’une vue automnale de la région de Montréal à partir d’une image du satellite Landsat-7-ETM+ [http://www.educnet.education.fr/orbito/system/landsat/land00.htm]. Il y a 3 composés couleurs et 5 images en tons de gris. À partir des informations fournies plus bas, pouvez-vous identifier chacune de ces versions?

La région présentée sur l’image est la suivante:

L’île de Montréal et sa couronne sont évidemment de type urbain. Au sud de l’aéroport de Mirabel, l’occupation du sol est majoritairement agricole. Au nord-ouest de l’aéroport, la forêt est bien présente.

Les lunettes:

1. Bande spectrale du bleu (résolution spatiale de 30m):

Avec ces lunettes, ma lumière pénètre un peu mieux dans l’eau. Ainsi, elle réfléchit parfois sur les sédiments en suspension qui peuvent s’y trouver. On peut donc sur mon image, observer des traînées plus pâles sur les eaux du Saint-Laurent. C’est très utile pour les études sur la qualité de l’eau.

2. Bande spectrale du rouge (résolution spatiale de 30m):

Avec ces lunettes, la lumière est plus fortement réfléchie par les sols dénudés (roche, terre, asphalte) que par les autres surfaces. Donc sur mon image, tu verras que les routes, les quartiers urbains et les sols labourés sont en teintes plus claires que les forêts par exemple. Ainsi, dans une zone forestière, je permets de mieux distinguer les zones dégagées (plus claires) des zones d’arbres plus dense (plus sombres). On m’utilise aussi en prospection minière.

3. Bande spectrale du proche infrarouge (résolution spatiale de 30m):

Ces lunettes permettent de voir ce que les yeux ne peuvent pas. Elles sont très utiles car cette lumière infrarouge est plus fortement réfléchie par la végétation vivante. Sur mon image, les forêts autour de Saint-Jérôme paraîtront en gris plus pâle. Je suis très utile en foresterie et en agriculture. Mais ce n’est pas tout! Ma lumière est complètement absorbée par l’eau. Celle-ci sera donc très noire sur mon image.

4. Bande spectrale de l’infrarouge thermique (résolution spatiale de 60m):

Ces lunettes sont celles de l’infrarouge lointain. Mais on les connaît souvent sous le nom d’infrarouge thermique. C’est que cette lumière est en fait le rayonnement thermique que dégagent les objets. Sur mon image,un objet chaud aura une teinte blanche alors qu’un objet froid aura une teinte sombre. Ainsi, on peut distinguer les villes qui dégagent beaucoup de chaleur et le reste en gris (forêts, sols agricoles) ou noir (eau). Je suis très utile pour les études de pertes énergétiques. Par contre, pour des raisons techniques, mon image a un niveau de détail plus faible. Vous verrez que de près, je suis plus grossier...

5. Bande panchromatique (résolution spatiale de 15m):

Les lunettes de la bande panchromatique laissent passer plusieurs couleurs à la fois. Avec ces lunettes, la lumière provient en même temps et tout d’un bloc, du vert, du rouge et du proche infrarouge, par exemple. Même si je laisse passer plus de lumière, je ne suis qu’une bande et on m’affiche aussi en tons de gris. Mon teint est peut-être banal mais attention, j’ai un look détaillé! En effet, ma résolution spatiale (la finesse de mes détails) est plus grande que les autres bandes. On gagne à me regarder de plus près!

6. Composé en couleurs naturelles:

Ces lunettes voient la combinaison des 3 bandes du rouge, du vert et du bleu. Séparément, nous sommes en tons de gris, mais lorsqu’on nous combine à l’écran, on prends des couleurs. Et puisque l’écran projette l’image à partir des 3 couleurs primaires que nous sommes (Rouge, Vert, Bleu ou RVB), notre image ressemble à la réalité. On y voit même les arbres en couleurs d’automne. Très utile comme fond de carte!

7. Composé en fausses couleurs 1:

Ces lunettes voient la combinaison des bandes « infrarouge moyen », « proche infrarouge » et « rouge » affichées toujours par les canaux écrans RVB. Cela veut dire que sur mon image, les éléments qui réfléchissent fortement la lumière du proche infrarouge (comme la végétation) ressortiront dans des tons de vert, puisque cette bande est projetée dans le canal vert. Et ceux qui réfléchissent plus la lumière rouge (comme les sols nus) auront une couleur qui contient du bleu, puisque cette bande est projetée dans le canal bleu. Je suis très utilisé pour la cartographie de l’occupation du sol.

8. Composé en fausses couleurs 2:

Je suis le « cousin » de l’autre. Un composé pour le plaisir. Je suis la combinaison des bandes « infrarouge moyen », « rouge » et « bleu » affichées dans les canaux écrans RVB. Excellent pour contraster le milieu urbain.

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