Supervision par :

Saeid Homayouni (Membre collaborateur)

Description du projet de recherche

Cartographie de la glace de mer dans la baie Resolute : Une approche PolSAR de RADARSAT2

Introduction: Dans l'environnement dynamique du passage de Resolute, l'observation précise de la glace de mer est cruciale, car son état en constante évolution est un indicateur essentiel du changement climatique. De plus, pour assurer une navigation maritime sécurisée, il est impératif de bien comprendre ce paysage nordique complexe à travers un suivi précis de la glace de mer. Malgré les avancées dans les technologies de télédétection, des défis importants persistent dans la cartographie de la glace de mer, notamment en ce qui concerne la sélection automatique des paramètres optimaux du radar à synthèse d'ouverture polarimétrique (PolSAR) pour une classification précise. Cette difficulté découle de la variabilité et de la complexité des différents types de glace de mer et de leurs interactions avec les signaux radar, ce qui complique la tâche de classification efficace. Objectifs: L'objectif principal de cette étude est d'analyser les conditions de la glace de mer dans le passage de Resolute, situé dans l'archipel canadien. Pour améliorer la précision de la classification, cette étude vise à identifier l'ensemble optimal de paramètres du radar à synthèse d'ouverture polarimétrique (PolSAR) afin de différencier efficacement ces types de glace de mer.Sites d'études: Le site d’étude est situé dans l'archipel arctique canadien, et représente un corridor marin crucial caractérisé par son écosystème dynamique et complexe. Cette région est principalement composée de glace de mer dérivante, avec des zones de glace fixe formant le long des côtes, des criques et des baies. Cette région connaît d'importantes variations saisonnières, entraînant une diversité de types de glace, notamment la nouvelle glace, la jeune glace, la glace de première année et la glace de plusieurs années1. Ces conditions de glace variables sont influencées par les régimes climatiques locaux, les courants océaniques et les fluctuations de température, faisant de la région un indicateur essentiel du changement climatique.Matériel et méthodes: Cette étude utilise six images RADARSAT-2 SLC acquises en septembre et octobre 2017. Les étapes de prétraitement comprenaient la calibration, le filtrage des speckles, le traitement polarimétrique et la correction de terrain. S'appuyant sur une recherche antérieure [1], qui a analysé l'interprétation visuelle à travers l'entropie et le rapport volume-surface, nous considérons divers paramètres polarimétriques tels que SPAN, Entropie-Isotropie, Alpha et la décomposition de Yamaguchi. Un jeu de données manuellement étiqueté a permis d'identifier différents types de glace de mer selon la nomenclature de l'Organisation météorologique mondiale (OMM). La méthodologie proposée utilise une approche d'intelligence artificielle explicable (XAI) avec les SHapley Additive exPlanations (SHAP) pour optimiser la sélection des paramètres PolSAR, en évaluant leurs effets combinés et en fournissant des informations sur leurs contributions à la classification des types de glace de mer.Références1] Shokr, M., Dabboor, M., Lacelle, M., Zagon, T., Deschamps, B. (2022). Observations from C-Band SAR Fully Polarimetric Parameters of Mobile Sea Ice Based on Radar Scattering Mechanisms to Support Operational Sea Ice Monitoring, Canadian Journal of Remote Sensing, 48:2, 197-213,

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