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Matrices de Stokes et de Mueller

Lorsqu'on utilise un vecteur de Stokes pour décrire la polarisation de l'onde incidente, Si, et un autre pour décrire celle de l'onde rétrodiffusée, Sd, la puissance rétrodiffusée par le diffuseur est définie par :

equation 2-5   (2-5)

M est la matrice de Stokes, qui est un tableau 4 × 4 nombres réels. Boerner et al page 291, Touzi et Lopes 1996. En d'autres mots, la matrice de Stokes est une autre façon de transformer l'onde incidente en onde rétrodiffusée.

Lorsque l'on suppose qu'il y a réciprocité (radars monostatiques), la matrice de Stokes est symétrique, elle contient dix chiffres différents dont neuf sont indépendants. On peut en calculer chaque élément à partir de la matrice de diffusion.

La matrice de Mueller est proche de la matrice de Stokes, mais puisque l'on ne suppose pas la réciprocité, elle contient un plus grand nombre d'éléments indépendants. On utilise la matrice de Mueller avec la convention FSA (dans le sens de l'onde). Il existe une forme équivalente de l'équation de puissance (2 5) pour la matrice de Mueller, ainsi que pour les matrices de covariance et de cohérence.

La matrice de Kennaugh, K, est la version de la matrice de Stokes utilisée avec la convention BSA. Elles sont reliées par la relation M = diag[1 1 1 -1]K. La trace de la matrice de Kennaugh est égale à la puissance totale, ce qui n'est pas le cas pour la trace de la matrice de Mueller. On trouvera la définition des éléments de la matrice de Kennaugh dans Zebker & Lou 1990.

Note : Les différents auteurs utilisent des noms différents pour désigner la matrice M (équation 2 5). Nous avons adopté la notation présentée par Raney à la page 119 du Manual of Remote Sensing Boerner et al. À la page 29 de leur livre Ulaby & Elachi, Ulaby et Elachi baptisent la matrice M, « opérateur de diffusion de Stokes ». Dans ce cours, nous avons adopté les conventions du Manual of Remote Sensing.

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