Optimisation des méthodes d'étalonnage radiométrique des imageurs optiques

La télédétection spatiale est une technologie clé pour l'observation de la
Terre, permettant de surveiller en temps réel des phénomènes environnementaux
globaux tels que la déforestation, le changement climatique, et le suivi des
catastrophes naturelles. Grâce aux satellites équipés de capteurs variés, dont
les imageurs optiques, elle offre des données précises et continues sur des
zones étendues de la planète. Ces imageurs optiques captent la lumière visible
et infrarouge émise par le Soleil et réfléchie par la Terre, transformant ainsi
cette information en images numériques. Les données collectées sont précieuses
pour de nombreuses applications, de l'agriculture à la gestion de l'eau en
passant par la planification urbaine et le suivi du changement climatique.
Pour garantir la précision de ces données permettant une interprétation
fiable par les utilisateurs, un étalonnage radiométrique est nécessaire. Ce
processus convertit les mesures brutes en unités physiques fiables, assurant la
qualité et la cohérence des images au fil du temps. L’étalonnage radiométrique
repose souvent sur des cibles naturelles, comme les déserts qui offrent des
conditions de réflectance de surface stables et homogènes à long terme. Cette
approche, dite vicarious calibration, permet de corriger les variations des
capteurs dues à l’usure, aux changements thermiques et à l’exposition prolongée
aux radiations spatiales, sans avoir besoin de moyen dédié d'étalonnage sur le
satellite. Depuis quarante ans, le CNES développe et perfectionne ces méthodes
vicarious et est maintenant reconnu internationalement pour son expertise en
étalonnage absolu sur cibles naturelles. Le CNES est régulièrement sollicité
par diverses agences spatiales et entreprises privées pour évaluer la dégradation
de la sensibilité de leurs capteurs optiques et fournir une évaluation
indépendante de leurs performances radiométriques à l'aide de ces méthodes.
Ce stage vise à améliorer les méthodes d’étalonnage radiométrique sur des
cibles naturelles. Le/la stagiaire contribuera à la révision de la modélisation
physique des méthodes actuelles et explorera des approches innovantes pour
accroître la précision des mesures, afin de prendre en compte les évolutions et
dégradations des capteurs en orbite.
Ces tâches incluront :
·
Analyse des
méthodes actuelles d'étalonnage radiométrique sur sites naturels
·
Proposition
d’améliorations des techniques de calibration pour optimiser la précision
·
Validation des
résultats par des tests sur des données réelles ou simulées
Le stage se déroulera dans le Service Physique de la Mesure Optique de la
sous-direction Techniques et Performances Instrument du CNES. Ce service est
dédié à l'ingénierie mission et à l’étalonnage d'imageurs optiques spatial à
vocation environnementale. Ce service collabore étroitement avec divers acteurs
de l’écosystème spatial, allant des utilisateurs finaux (scientifiques,
entreprises, défense) aux services internes CNES spécialisés dans les
instruments, en passant par les maîtres d’œuvres industriels et les autres
agences spatiales internationales.
Le stage pourrait débuter en Février 2025

Formation :
Master 2 ou dernière année d'école d'ingénieur ou université, avec spécialisation en télédétection, mathématiques appliquées, physique ou informatique.
Compétences :
Informatique : maîtrise de Python indispensable
Physique de l’optique, en télédétection et/ou mathématiques appliquées appréciées

Qualités personnelles :
Autonomie, curiosité scientifique, goût pour l'innovation technique, capacité d’analyse et esprit de synthèse.