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13 décembre 2014 6 13 /12 /décembre /2014 20:12

Avion - Alpes - Nuages et sommets - 03-12-2014Joli spectacle vu à travers le hublot d’un Embraer 195. A bord du vol Lufthansa LH 1944 opéré
par Air Dolomiti entre Munich et Gênes. Crédit image : Gédéon

 

Il est difficile de voir un paysage du même point de vue qu’un satellite d’observation. Parfois, cela arrive…

Mercredi 3 décembre, j’ai eu la chance de voir les Alpes d’une manière assez inhabituelle à l’occasion d’un vol entre Munich en Allemagne et Gênes en Italie. Vu d’avion, par beau temps, le spectacle des Alpes enneigées au début de l’hiver est toujours magnifique, à condition de prendre le temps de regarder à travers les hublots.

Mercredi, plusieurs éléments se combinaient pour accentuer encore la beauté du paysage : le ciel bleu, le soleil, les sommets partiellement enneigés et des nuages bas.

Voici deux autres photographies prises depuis l’avant de l’avion sur la gauche et sur la droite. Les photographies prises à travers les hublots ne sont pas de très bonne qualité mais c’est quand même un assez joli spectacle. Je n’ai pas localisé précisément l’endroit mais cela ne doit pas être très loin d'Innsbruck, Davos ou Saint-Moritz. Cerise sur le gâteau, la Lune est aussi au rendez-vous.

 

Avion - Alpes - Nuages et sommets 2 - 03-12-2014Avion - Alpes - Nuages et sommets 3 - 03-12-2014Sommets enneigés, neige et nuages bas au-dessus des alpes. A bord du vol Lufthansa LH 1944
opéré par Air Dolomiti entre Munich et Gênes. Crédit image : Gédéon

 

A Gênes, il y a du plaisir…

La descente sur Gênes est également très spectaculaire avec la mer, le port, les collines et la lumière du soleil de fin d’après-midi qui éclaire les façades de ville.

Evidemment, J’ai eu la curiosité de regarder si je pouvais trouver des images de satellites d’observation qui aient immortalisé la même scène.

Inutile de penser à Pléiades ou à Spot 6 et Spot 7 : elles ne sont pas en accès libre et la galerie d’images n’en compte que quelques dizaines.

Par contre, je suis toujours à peu près certain de trouver au moins une image à résolution moyenne prise par l’instrument MODIS de satellites américains Aqua et Terra : sa très large fauchée (2330 km) permet une revisite quotidienne. Et la résolution moyenne (250 ou 500 mètres au NADIR selon les bandes spectrales) donne des résultats intéressants quand on s’intéresse à une région dans son ensemble.

Voici un extrait d’une image prise le 3 décembre par le satellite Aqua. Elle est présentée en couleurs naturelles.

 

Aqua - MODIS - Alpes - Neige - Nuages bas - 03-12-2014Les Alpes vues par l’instrument MODIS du satellite Aqua le 3 décembre 2014. Représentation en
couleurs naturelles. Crédit image : NASA / GSFC – MODIS Rapid Response

 

Si vous lisez régulièrement le blog Un autre regard sur la Terre, vous savez que je trouve que les paysages partiellement enneigés et nuageux illustrent de manière très pédagogique l’apport des bandes spectrales situées en dehors du spectre visible. C’est également le cas avec la végétation dans les zones touchées par un incendie.

Voici donc la même image présentée ici en combinant les bandes spectrales 7, 2 et 1 affichées respectivement en rouge, vert et bleu sur votre écran. On distingue bien mieux la neige et les nuages bas : la neige apparaît en bleu ciel, les nuages en blanc. Pourquoi ? Je vous renvoie à d’autres articles pour des explications plus détaillées sur l’intérêt et le comportement de chaque bande spectrale.

 

Aqua - MODIS - Alpes - Neige - Nuages bas - 03-12-2014 - 72Les Alpes vues par l’instrument MODIS du satellite Aqua le 3 décembre 2014. Représentation
dite « 721 ». Crédit image : NASA / GSFC – MODIS Rapid Response

 

La veille, il y avait également des motifs intéressants liés au relief et à la couverture nuageuse :

 

Aqua - MODIS - Alpes - Neige - Nuages bas - 02-12-2014Aqua - MODIS - Alpes - Neige - Nuages bas - 02-12-2014-2Deux extraits d’une image des Alpes et du nord de l’Italie prise par l’instrument MODIS du
satellite Aqua le 2 décembre 2014. Représentation en couleurs naturelles.
Crédit image : NASA / GSFC – MODIS Rapid Response

 

J’avais quand même envie de vérifier si je pouvais trouver des images à plus haute résolution pour mieux voir les détails du relief et la limite de la mer de nuages.

En attendant le lancement du satellite européen Sentinel 2 et 2015, la principale source de données à relativement haute résolution distribuées librement, c’est Landsat 8. A une altitude de 705 kilomètres, son instrument OLI (Operational Land Imaging) offre une fauchée de 185 km et une résolution de 15 ou 30 mètres au nadir. Par contre, avec un seul satellite opérationnel en orbite, la revisite n’est que de 16 jours : selon, la latitude, il faut attendre jusqu’à deux semaines pour que Landsat 8 repasse au-dessus d’une même région. Cette limitation est d’ailleurs un des soucis de la NASA et de l’USGS qui n’ont pas actuellement le budget nécessaire pour assurer la suite de la mission Landsat.

 

Comparaison satellites Landsat 8 - Sentinel 2Comparaison des caractéristiques des satellites Landsat 8 (NASA / USGS) et Sentinel 2 (ESA).
Crédit image : illustration Gédéon à partir d'images ESA et NASA

 

Jusqu’à la panne de Landsat 7, il y avait toujours eu deux satellites simultanément en opération, ce qui permettait d’avoir une revisite d’environ 8 jours. Inutile de dire que l’arrivée programmée des deux premiers satellites européens Sentinel 2 avec un instrument optique qui a des caractéristiques voisines, intéresse beaucoup les américains. La seule différence majeure est l’absence d’instrument infrarouge thermique sur Sentinel 2. Sentinel 1, le satellite Radar du programme Copernicus, a été lancé en mars 2014 et fonctionne parfaitement.

C’est donc actuellement un peu aléatoire d’espérer trouver une image d’une région précise prise un jour précis par Landsat 8.

 

Bingo !

Et pourtant… Voici deux extraits d’une image prise par le satellite Landsat 8 le 3 décembre 2014, quelques heures avant le passage de mon avion en route vers Gênes.

 

Landsat 8 - Alpes - Neige et nuages - 03-12-2014

Landsat 8 - Neige et nuages - 03-12-2014Les Alpes entres Munich et Gênes : deux extraits d’une composition colorée dite « natural colors »
d’une image acquise le 3 décembre 2013 à 10h05 UTC par le satellite Landsat 8. L’extrait du bas
est affiché dans la meilleure résolution possible pour les bandes spectrales utilisées.
Crédit image : U.S. Geological Survey (USGS)

 

Il s’agit ici d’une composition standard appelée « natural colors » par l’USGS et combinant les bandes spectrales suivantes :

  • Bande 6 (bande infra-rouge SWIR entre 1,57 et 1,65 µm), représentée en rouge sur l’écran,
  • Bande 5 (bande proche infra-rouge entre 0,85 et 0.88 µm), représentée en vert,
  • et bande 4 (bande rouge entre 0,64 et 0,67 µm) représentée en bleu.

C’est donc assez loin des couleurs naturelles que notre œil est habitué à voir. L’avantage est de pouvoir mieux distinguer la neige ou la glace des nuages bas. La végétation reste verte : le canal proche-infrarouge, représentée en vert, est sensible à l’activité chlorophyllienne.

La résolution des images précédentes est de 30 mètres au sol. Le satellite Landsat 8 possède également une bande panchromatique large (la bande 8 entre 0,52 et 0,90 µm) mieux résolue à 15 mètres de résolution. Voici un extrait de la même image en pleine résolution dans la bande panchromatique. Cela fait de belles images en noir et blanc :

 

Landsat 8 - Alpes - 03-12-2014 - 10h05 - ExtraitLes Alpes entre Munich et Gênes : un extrait en pleine résolution (15 mètres) de l’image acquise
le 3 décembre 2014 à 10h05 UTC par le satellite Landsat 8. Seule la bande panchromatique
est utilisée ici. Crédit image : U.S. Geological Survey (USGS)

 

Pour la petite histoire, je suis allé à Gênes pour une conférence sur la sécurité des transports (Transport Safety Research Conference) organisée dans le cadre de la présidence italienne de l’Union Européenne. Au retour, cela fait donc une drôle d’impression de voir depuis l’avion l’épave du Costa Concordia qui attend son démantèlement dans le port. Les articles sur le naufrage du Costa Concordia et son renflouage sont parmi les plus lus du blog Un autre regard sur la Terre.

 

Gênes - Port - Costa Concordia - Décembre 2014L’épave du Costa Concordia dans le port de Gênes. Crédit image : Gédéon.

 

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Publié par Gédéon - dans Météorologie
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  • Ingénieur dans le domaine de l'observation de la Terre.
Bénévole de l'association Planète Sciences Midi-Pyrénées
  • Ingénieur dans le domaine de l'observation de la Terre. Bénévole de l'association Planète Sciences Midi-Pyrénées

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