Détection de nappes de pétrole

Les échos RSO varient en fonction de l'irrégularité de la surface de l'océan, laquelle dépend de la vitesse et de la direction du vent. Les images dans la polarisation VV sont celles qui sont les plus sensibles à la variabilité du vent. L'élimination des ondes capillaires par une nappe d'huile, d'origine humaine ou naturelle, atténue l'irrégularité de la surface, ce qui diminue la rétrodiffusion radar et produit des images plus sombres. Les meilleures conditions pour la détection des nappes sont des vents modérés entre 3 et 10 m/s. Des images dans les polarisations HH et VV d'un déversement de pétrole sont visibles aux figures 9-53 et 9-54.

Figure 9-53

Figure 9-53. Image HH dans la bande C d'une nappe de pétrole, au large du pays de Galles (Royaume Uni), obtenue en février 1996 avec le satellite RADARSAT 1. Source : CEOS 2000

Figure 9-54

Figure 9-54. . Image VV dans la bande C de la même nappe de pétrole, au large du pays de Galles (Royaume Uni), obtenue en février 1996 avec le satellite ERS 1. (Source : Committee on Earth Observation Satellites 2000)

Bien que des images dans les polarisations VV et HH peuvent servir à détecter les déversements, on choisit habituellement le canal VV puisqu'il offre habituellement un meilleur rapport signal-confusion que les autres polarisations (HH, VH et HV). Le tableau 9-3 résume la situation : bien que les données VV permettent de mieux détecter les nappes que les données HH, il pourrait ne pas exister davantage à utiliser les signatures copolarisées ou orthopolarisées, puisque le contraste entre les surfaces couvertes ou non d'hydrocarbures est analogue dans ces deux cas (figure 9-55). La détermination de l'épaisseur de la nappe et l'incapacité de distinguer un déversement de phénomènes comme des zones peu venteuses, de la bouillie de glace ou des surfactants biologiques constituent encore des problèmes.

polarisation eau eau couverte de pétrole bruit de fond des RSO contraste
VV -20 dB -28 dB -30 dB 8 dB
HH -24 dB -32 dB -30 dB 6 dB
HV -30 dB -38 dB -30 dB 0 dB

Table 9-3. Valeurs hypothétiques de la rétrodiffusion d'un signal radar sur de l'eau et de l'eau recouverte de pétrole, ainsi que le bruit de fond d'un système RSO. On constate que la détection de nappes de pétrole serait facilitée dans la polarisation VV, à cause du meilleur contraste. (Atelier du CCT sur la polarimétrie au congrès IGARSS 2002.)

Réponse copolarisée
Figure 9-55a

Réponse orthopolarisée
Figure 9-55b

Réponse copolarisée
Figure 9-55c

Réponse orthopolarisée
Figure 9-55d

omega zero degrees = omega zero degrees normalisé     V = angle d'orientation    chi = ellipticité

Figure 9-55. Signatures copolarisée et orthopolarisée tirées des observations d'un déversement d'hydrocarbures au large du Japon, le 16 janvier 1994 par le SIR C. Tel que le suggèrent les analyses de la sensibilité de la polarisation, on constate le peu de différence entre la mer couverte de pétrole (en bas) ou non (en bas). [Cours de polarimétrie du CCT. (Atelier du CCT sur la polarimétrie au congrès IGARSS 2002.)