3.4 – Pipeline de prétraitement SAR

Contenu du cours
Section 1 – Introduction à la Télédétection
Découvrez les fondements de la télédétection, les objectifs du cours et la propagation du rayonnement électromagnétique depuis la source jusqu'à l'analyse finale. Cette section pose les bases de notre parcours scientifique.
0/2
Section 2 – Télédétection Optique ( Sentinel-2 )
Maîtriser la chaîne complète de prétraitement optique Sentinel-2 : correction atmosphérique, harmonisation géométrique, découpe spatiale et extraction d'indices spectraux (NDVI). Durée : 3 heures | 6 parties structurées | 4 vidéos tutoriels
0/10
Section 4 – Projets Pratiques et Évaluation
M232 – Physique de la Télédétection : Optique, Radar et Ingénierie du Traitement (ESA SNAP)

Vue d’ensemble : le pipeline en 4 étapes

Tout traitement SAR commence par une chaîne de prétraitement rigoureuse avant toute analyse. Les 4 étapes sont obligatoires et séquentielles :

Calibration → Filtrage du Speckle → Correction de Terrain → Découpage

Etape 1 : Calibration radiométrique

Convertit les valeurs numériques (DN) en valeurs physiques de σ⁰. Sans cette étape, les valeurs de pixels n’ont aucune signification physique.

  • Opération : Radar → Radiometric → Calibrate → cocher « Output sigma0 band »
  • Entrée : Fichier SAFE Sentinel-1 (format GRD ou SLC)
  • Sortie : Bande Sigma0_VV et Sigma0_VH en unités linéaires
  • Formule : σ⁰ = (DN² + Kcal) / sin(θincidence)

Etape 2 : Filtrage du Speckle

Réduit le bruit multiplicatif tout en préservant les contours et structures.

  • Opération : Radar → Speckle Filtering → Single Product Speckle Filter
  • Paramètres recommandés : Filtre Lee, taille 7×7, bande source Sigma0_VV
  • Pourquoi Lee 7×7 ? Compromis optimal réduction/préservation pour détection d’inondations à 10 m

Etape 3 : Correction de Terrain (Range-Doppler)

Projette l’image de la géométrie capteur (slant range) vers une projection géographique utilisable. Corrige les distorsions dues au relief (layover, foreshortening).

  • Opération : Radar → Geometric → Terrain Correction → Range-Doppler Terrain Correction
  • DEM utilisé : SRTM 3Sec (Auto Download)
  • Pixel Spacing : 10 m
  • Projection : WGS84(DD) ou UTM zone adaptée
  • Pour le Maroc : UTM Zone 29N (EPSG:32629) ou Zone 30N selon la zone d’étude

Etape 4 : Découpage (Clipping)

Extraction de la zone d’étude via un shapefile ou des coordonnées géographiques. Réduit la taille des fichiers et accélère les traitements.

  • Opération : Raster → Subset → Geo Coordinates
  • Zone Eddahbi : 30°55’N–30°58’N, 6°41’W–6°51’W
  • Alternative Python : rasterio.mask() avec GeoDataFrame geopandas

Récapitulatif du workflow complet

Étape Outil logiciel Paramètres clés Durée approx.
1. Calibration Radar → Radiometric → Calibrate Output: Sigma0 ~2 min
2. Filtrage Lee Radar → Speckle Filter Lee 7×7, Sigma0_VV ~3 min
3. Terrain Correction Radar → Geometric → TC SRTM 3Sec, 10 m ~10 min
4. Découpage Raster → Subset Coordonnées bbox ~1 min

Données utilisées dans ce cours

  • Pré-inondation : Sentinel-1B, 11 septembre 2018, mode IW, VV, résolution 10 m
  • Post-inondation : Sentinel-1B, 23 septembre 2018, même configuration
  • Zone : Barrage El Mansour Eddahbi, Ouarzazate (30°55’N–30°58’N, 6°41’W–6°51’W)
  • Format de sortie : GeoTIFF, EPSG:4326, valeurs σ⁰ linéaires

Points clés à retenir

  • La calibration doit toujours précéder le filtrage pour des valeurs physiquement correctes
  • La correction de terrain est indispensable pour les comparaisons multi-dates
  • Le découpage réduit considérablement les temps de calcul pour les analyses suivantes
  • Toujours vérifier la cohérence des projections entre images pré et post-événement