🛰️ Le SAR : Un capteur actif
Le Radar à Synthèse d’Ouverture (SAR) est un système d’imagerie actif qui émet ses propres impulsions micro-ondes et mesure le signal rétrodiffusé par la surface terrestre. Contrairement aux capteurs optiques passifs comme Sentinel-2, le SAR fonctionne de jour comme de nuit et à travers les nuages.
Le terme « synthèse d’ouverture » fait référence au mouvement du satellite le long de sa trajectoire : en combinant les signaux reçus à différentes positions, le SAR simule une antenne virtuelle beaucoup plus grande que l’antenne physique, obtenant ainsi une résolution azimutale très fine.
📡 Les bandes radar et leurs applications
| Bande | λ | Fréquence | Satellite | Application |
|---|---|---|---|---|
| X | ~3 cm | 8-12 GHz | TerraSAR-X, COSMO-SkyMed | Urbain, haute résolution |
| C | ~5.6 cm | 4-8 GHz | Sentinel-1 | Inondations, agriculture, glace |
| L | ~23 cm | 1-2 GHz | ALOS-2 PALSAR, NISAR | Forêts, géologie, déformation |
📐 Le coefficient de rétrodiffusion σ⁰
La grandeur fondamentale mesurée par le SAR est le coefficient de rétrodiffusion σ⁰ (sigma zéro), exprimé en décibels (dB). Il quantifie la proportion d’énergie renvoyée vers le capteur :
- σ⁰ élevé (proche de 0 dB) → surfaces rugueuses, végétation dense, zones urbaines
- σ⁰ faible (< -15 dB) → surfaces lisses comme l’eau calme (spéculaire), zones inondées
La conversion linéaire ↔ dB s’effectue par :
σ⁰ (dB) = 10 × log₁₀(σ⁰ linéaire)
🌐 Géométrie d’acquisition SAR
- Polarisations disponibles : VV, VH, HH, HV — Sentinel-1 IW acquiert VV+VH
- Angle d’incidence : 20° à 46° pour Sentinel-1 en mode IW (Interferometric Wide Swath)
- Résolution spatiale : 10 × 10 m en mode IW (après multi-looking)
- Fauchée : ~250 km en mode IW
- Revisit : 6 jours (constellation Sentinel-1A + 1B)
⚙️ Modes d’acquisition de Sentinel-1
| Mode | Résolution | Fauchée | Usage principal |
|---|---|---|---|
| IW (Interferometric Wide) | 5×20 m → 10×10 m | 250 km | Surveillance terrestre générale |
| EW (Extra Wide) | 20×40 m | 400 km | Maritime, glace de mer |
| SM (StripMap) | 5×5 m | 80 km | Haute résolution locale |
| WV (Wave) | 5×5 m | 20 km | Océan, vagues |
🔑 Points clés à retenir
- Le SAR est un capteur actif micro-ondes : indépendant de l’illumination solaire et des nuages
- La bande C (5.6 cm) de Sentinel-1 est la plus utilisée pour la surveillance des inondations
- Le paramètre σ⁰ traduit la rugosité et la diélectricité de la surface
- La polarisation VV est particulièrement sensible aux surfaces d’eau libre