Détection satellitaire du couvert nival

Thumbnail imageNeige sur les Alpes le 12 décembre 2014.

CryoLand  http://www.cryoland.eu/  vise à développer, mettre en œuvre et valider  un service standardisé et durable sur la neige. Le service offre des produits géospatiaux sur la couverture saisonnière de neige,  dérivés des données satellitaires d'observation de la Terre. Le résultat des chaînes de traitements opérationnelles est présenté sur des cartes interactives, via les navigateurs Web  sur le site  "CryoLand Géoportail".http://neso.cryoland.enveo.at/cryoland/cryoclient/  en temps quasi réel.

 

 

 

Principes de détection

La neige est formée de glace cristallisée et agglomérée en flocons, d’air et (quand la température est proche de 0°) d’une certaine fraction d’eau. D’autre part, selon qu’elle est fraîche ou plus ancienne, elle se compose d’un certain nombre de particules et d’impuretés (poussières, pollens, suies etc.).
Les caractéristiques spectrales uniques de la neige sont relativement constantes suivant la surface et l’éclairement (Riggs et Hall,2004 ; A. Boos, 2009). C'est-à-dire que sa réflectance est particulièrement importante dans le visible, et est faible dans le proche infrarouge. Ainsi, on peut normalement distinguer la neige des autres surfaces par un ratio entre les réflectances du visible et de l’infrarouge. Par exemple, la distinction entre neige et nuage, matières qui reflètent toutes deux fortement dans le visible, se fait par distinction entre la valeur de leur réflectance dans le proche infrarouge (beaucoup plus forte pour les nuages). Le ratio entre reflectance visible et infrarouge  est dénommé NDSI (Normalized Difference Snow Index).
D’après les études sur ce sujet, il est préférable d’utiliser pour le visible le vert (550-600 nm) ou le rouge (625.700 nm). Le bleu, quant à lui est influencé par les particules atmosphériques qui le diffusent, d’où la couleur à dominante bleue du ciel. Pour ce qui est de l’infrarouge, seule la longueur d’onde de 1.6 μm est utilisée car elle permet de distinguer les nuages de la neige.

 

Rendu dans les Alpes du Sud

Thumbnail imageLimite d'enneigement dans l'Embrunais

Le site de Cryoland donne une  vision  des grandes étendues sur les Alpes mais ne permet pas de descendre au niveau d'une vallée . pourtant les données du spectromètre "fractional Snow Cover Alps" permettent une résolution de 250 m.

L'idée est de déterminer  l'altitude de la limite de la neige surtout en début et fin de saison lorsque les relevés des stations ne sont pas encore disponibles.  En incluant dans QGIS  un MNT (mouvement naturel de terrain ) pour la visualisation du relief et les courbes de niveau, et des cartes  interactives de l'IGN jusqu'à 1/25000e pour la localisation,  on pourra visualiser les cartes téléchargées sur le site de Cryoland  et naviguer à  l'échelle d'une  vallée dans les  Alpes du Sud en 2 ou 3D . La carte ci-contre est extraite de Qgis. l'enneigement est représenté en 5 classes du bleu au blanc selon le pourcentage d'enneigement de chaque pavé de 250 * 250 m

A  titre d'exemple j'ai rajouté une  représentation 3d de la vallée de la Tinée le 12 décembre,  par ciel clair,  en exagérant le relief d'un facteur 3 . Ces fichiers volumineux sont lents a s'afficher et peu exploitable  sur un site web mais le chargement est très rapide en local. lien vers couvert_nival_vars 20151202

 

 

 

 Le code des couleurs

 

legende

 Thumbnail image   

Pour se familiariser avec le code des couleurs , voici un extrait de carte Qgis de  la vallée de l'Ubaye du 5 janvier 2015 . On y trouve tous les cas envisageables allant de la couverture nuageuse aux zones déneigées et boisées. Les nuances  de bleu foncé vers le blanc représentant la portion  d’enneigement d'un pavé de 250 *250m. Enfin la détection par satellite des forets enneigées est de couleur gris vert. Des lignes de niveau peuvent être rajoutées, pour ne pas surcharger la ,carte elles sont dessinées tous les 500m. 

 

 Suivi d'une situation hiver 20142015

Représentation en 3d de la vallée des environs de Briancon de 3 situations en ciel clair après les chutes de neiges du 6 et 27 décembre 2014

 

 


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