PROPOSITON DE CONTRAT POST-DOCTORAL : Estimation de l’humidité du sol par réflectométrie GNSS.

PROPOSITON DE CONTRAT POST-DOCTORAL – 12 mois

Date théorique de prise de fonction : 2015

Titre : Estimation de l’humidité du sol par réflectométrie GNSS.

Responsable / Contact :

Baup frédéric (CESBIO : frederic.baup@cesbio.cnes.fr)

Mougin Eric (GET : eric.mougin@get.obs-mip.fr)

L’objectif du travail proposé est de développer un algorithme d’estimation de l’humidité superficielle des sols à partir de données issues de la constellation des satellites GNSS (GPS, GLONASS, COMPASS et GALILEO). L’utilisation de ces données offre une grande opportunité par rapport aux techniques classiques d’estimation de l’humidité (altimétrie, SAR, radiométrie micro-ondes, mesures in situ ponctuelles…). En effet, contrairement aux missions spatiales « classiques » de télédétection, le grand nombre de satellite GNSS permet une couverture spatiale dense, une assurance de continuité des données dans le temps, une résolution et une répétitivité temporelle élevées (plusieurs acquisitions par jour avec une résolution spatiale variable de quelques mètres à quelques kilomètres). L’utilisation de ces données nécessite cependant le développement d’algorithmes spécifiques afin d’estimer l’humidité du sol avec le maximum de précision possible.

Le développement de ces algorithmes se fera à partir de données acquises par plusieurs stations GNSS, respectivement implantées à proximité de Toulouse (2 stations), au nord du Sénégal (1 station) et en Italie (1 station). Une station a déjà été implantée sur une parcelle agricole située près de Toulouse en 2013, en complément de plusieurs capteurs d’humidité du sol et de campagnes expérimentales de cartographie des propriétés géophysiques des sols comme la conductivité et la résistivité électrique. Le deuxième site près de Toulouse sera à équiper pendant le contrat post-doctoral. La station au Sénégal a été installée début novembre 2014. L’utilisation de différents sites permettra d’évaluer l’estimation de l’humidité superficielle du sol dans des conditions très contrastées de climat, de type de végétation, et de rugosité du sol.

Plusieurs méthodes de traitement de signal seront explorées en lien avec des travaux de thèse engagés au GET depuis 2013 afin d’estimer au mieux l’humidité de surface. Le signal sur bruit, dont la modélisation reste à approfondir, sera étudié en fonction des surfaces de réflexion continentales, des niveaux de rugosité, de l’amplitude du signal direct, des multi-trajets et de leurs déphasages respectifs.

Deux autres aspects seront aussi explorés pour l’estimation de l’humidité du sol:

  • l’impact de la végétation. Plusieurs type de végétation seront considérés (blé, soja, vignes, végétation naturelles).

  • L’impact de la nature des sols. Trois catégories seront envisagées (à tendance sableuse, argileuse et carbonatée)

  • L’impact de la variabilité de l’humidité du sol dans la zone de réflexion de Fresnel, sur la base de carte d’humidité du sol estimé grâce au satellite radar Terrasar-X par exemple.

Les résultats pourront donner lieu à des publications dans des revues internationales.

Compétences recherchées : physique, traitement du signal, télédétection, programmation, modélisation, anglais.

Ce poste est financé dans le cadre du projet RTRA (Réseau Thématique de Recherche Avancée) PRISM (Potentialités de la Réflectométrie GNSS In-Situ et Mobile).

Salaire : Environ 2500 net en fonction de l’expérience.

Laboratoire d’accueil : CESBIO (Toulouse et/ou Auch)

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