Surveillance par télédétection de la température de la surface terrestre – un outil pour la recherche sur les changements environnementaux globaux

En sciences de la Terre, la température de surface (TS) est une variable cruciale. Elle sert de paramètre d'entrée pour divers modèles de processus de surface, et son inversion par télédétection est une méthode clé pour estimer le bilan énergétique de surface aux échelles régionale et mondiale. Les variations de TS sont influencées par de nombreux facteurs, dont la topographie, le relief, la végétation et le climat. Grâce à la télédétection, nous pouvons obtenir des données de TS pour différentes régions et périodes, ce qui nous permet d'explorer l'impact de ces facteurs sur la température et, par conséquent, d'étudier des problématiques telles que le changement climatique, les réponses des écosystèmes et le développement urbain.

Avantages de la surveillance par télédétection de la température de surface

La surveillance et l'analyse de la température de surface terrestre à partir de données de télédétection offrent des avantages tels qu'une haute résolution spatio-temporelle, une large couverture et un faible coût. Grâce à leur capacité à acquérir rapidement des informations exhaustives sur la température de surface, les données de télédétection permettent une surveillance et une analyse en temps réel des variations de température sur de vastes zones. De plus, leur haute résolution spatio-temporelle permet de saisir les caractéristiques de distribution spatiale et temporelle de la température de surface. Comparées aux observations au sol traditionnelles, les méthodes de surveillance par télédétection améliorent considérablement l'efficacité du suivi et réduisent les coûts.

CAS Xiguang Aerospace - Inversion de température de surface à Shanghai

Shanghai est un centre économique majeur de mon pays. Son développement socio-économique rapide a profondément modifié l'aménagement de son paysage urbain et l'utilisation de ses sols, influençant ainsi son environnement écologique.Parmi les divers effets écologiques et environnementaux de l'urbanisation, l'effet d'îlot de chaleur urbain est étroitement lié aux changements de la couverture terrestre urbaine et aux activités socio-économiques humaines, et constitue un résumé et un reflet complet de l'environnement écologique urbain.En réponse, l'équipe CAS Xiguang a effectué une surveillance par télédétection de la température de surface à Shanghai et a généré une carte des résultats d'inversion.Comme le montre la figure, la température de surface dans les districts de Jinshan, Songjiang et Jiading à Shanghai est supérieure à la normale, tandis que la température de surface dans le district de Chongming est inférieure à la normale. 

△ Répartition du couvert végétal dans la ville de Wuxi en août 2023

Application généralisée de la surveillance par télédétection de la température de surface terrestre

Actuellement, les produits de température de surface terrestre fournis par télédétection sont largement utilisés pour la surveillance environnementale, le suivi des sécheresses, la surveillance des dégâts du gel, la gestion des ressources en eau agricoles et la prévention des incendies de forêt. La qualité de ces données est cruciale pour la simulation et la prévision de divers processus de surface. Dans le cadre du suivi des sécheresses agricoles et des anomalies thermiques, les données de température de surface terrestre à long terme sont souvent utilisées pour obtenir des moyennes historiques et servent de référence pour l'évaluation des sécheresses ou des anomalies. En matière de surveillance de l'environnement thermique, la température de surface terrestre est le paramètre qui reflète le plus directement les différences spatiales de cet environnement ; elle est donc largement utilisée pour surveiller l'effet d'îlot de chaleur urbain à différentes échelles. Dans le domaine de la recherche sur les changements globaux, les paramètres caractérisant l'intensité et l'étendue des données de température de surface terrestre, extraits de données à long terme, représentent un nouveau champ d'application pour ces produits ces dernières années. À mesure que les produits de données de température de surface terrestre à l'échelle mondiale s'améliorent en termes de résolution spatio-temporelle, de précision, de période couverte et d'intégrité de la couverture, la température de surface terrestre jouera un rôle de plus en plus important dans la recherche sur les changements globaux.

Actuellement, la surveillance et l'analyse de la température de surface terrestre à partir de données de télédétection restent confrontées à plusieurs défis. Premièrement, la qualité et la précision des données de télédétection influent considérablement sur les résultats de la surveillance. Par conséquent, le traitement des données exige une attention particulière à la correction et à la réduction du bruit afin d'améliorer la précision des résultats. Deuxièmement, l'interprétation et l'application des données de température de surface terrestre nécessitent une analyse approfondie, prenant en compte d'autres facteurs environnementaux, pour obtenir des informations plus complètes. Enfin, la surveillance et l'analyse de la température de surface terrestre doivent être combinées à des observations de terrain et à des simulations de modèles pour une vérification et un complément mutuels, renforçant ainsi la fiabilité et l'efficacité des résultats.