I. INTRODUCTION
METEOSAT-7 est un satellite géostationnaire qui toutes les demi-heures envoie des images du disque terrestre dans trois bandes spectrales, à la cadence d’une prise de vue toutes les 30 minutes. Pour les applications météorologiques, le principal instrument utilisé sur ce satellite est le radiomètre–imageur (ou imageur), cet instrument mesure le rayonnement arrivant au satellite et provenant de la surface terrestre. L’imageur de METEOSAT-7 possède trois canaux : le canal visible, le canal infrarouge et le canal vapeur d’eau. Dans le canal visible, l’imageur mesure la lumière solaire réfléchie par la surface terrestre. Ce canal n’est utilisable que lorsqu’il fait jour sur la terre. Dans le canal infrarouge, l’imageur mesure l’émission thermique de la cible, et donc sa température, cela de jour comme de nuit. Dans le canal vapeur d’eau, l’imageur mesure la quantité de vapeur d’eau présente dans la moyenne troposphère [1], [2].
La télédétection dans l’infrarouge thermique consiste essentiellement à mesurer le rayonnement émis par la terre à partir de l’espace. Ce domaine permet d’accéder à la température de surface, et à partir de cette température nous pouvons extraire la température de l'air en utilisant un modèle empirique. Dans ce travail, nous avons utilisé le modèle empirique de M. P. Cresswell qui a donné une équation relie la température brillance avec la température de l'air en utilisant un médiateur qui est l'Angle Zénithale du Soleil (SZA) [3].
II. DONNÉES
Dans notre travail, nous avons utilisé les données du canal infrarouge thermique de METEOSAT-7 et les données météorologiques mesurées au sol.
Données satellitaires
Les images satellitaires utilisées dans notre étude sont des images pleines résolutions issues du canal infrarouge thermique de METEOSAT-7. Afin de lire ces images, nous avons utilisé le logiciel Mclite, ce logiciel nous a permis d’avoir la mesure (ou brillance) qui corresponde la région d’étude (5 km sur 5 km). La valeur de cette mesure comprise entre 0 et 255 qui représente sur l’image un point appelé pixel, de couleur variant du blanc au noir.
Données météorologiques
Les données météorologiques utilisées dans ce travail sont les températures de l’air mesurées à la station météorologique de Tamanrasset pour les heures 9 :00, 12 :00 et 15 :00 temps universel (TU). Notre étude s’est portée sur des jours clairs sans nuages de l’année 1999.
III. LA RÉGION D’ÉTUDE
Le site test est la région de Tamanrasset, située au Sud-est Algérien, de coordonnées géographiques 22,47°N de latitude et 5,31°E de longitude et pour une image pleine résolution (2500*2500 pixels) ceci correspond : au ligne “1780” et au pixel “1131”.
IV. METHODE DE CALCUL
La température de l'air est un bon indicateur de la dégradation du milieu naturel et du changement de climat. Elle pourrait être employée pour prévoir les périodes de la sécheresse. Pour estimer la température de l'air nous avons utilisé les étapes suivantes:
IV.1. Calcul de la température de brillance
Pour calculer cette température à partir des images du canal infrarouge thermique de METEOSAT-7 on doit faire face à deux étapes :
A. L’étalonnage du radiomètre
L’étalonnage du radiomètre est une condition nécessaire pour calculer la luminance au niveau du satellite. Étalonner un radiomètre revient à relier des mesures, typiquement des volts (ou bien des comptes numériques après digitalisation), à des paramètres physiques, typiquement des luminances. Le radiomètre de METEOSAT possède une réponse linéaire entre ces deux variables, qui permet d’écrire une relation d’étalonnage simple [4], [5] :
(1)
où la luminance
s’exprime
en (
)
et
est
un compte numérique
correspondant
à la mesure brute. Le coefficient d’étalonnage, S s’exprime en (
).
Il s’obtient à l’aide d’une référence pour laquelle les deux variables
et
sont
connues. L’offset dans la mesure,
,
est appelé compte numérique de l’espace et sa valeur s’obtient à partir des
mesures du radiomètre visant l’espace.
B. La conversion luminance / température
Pour METEOSAT-7, la relation entre la température de brillance et la luminance mesurée est donnée par :
(2)
Où :
,
IV.2. Modèle d'estimation de la température de l'air
Dans ce travail, nous avons utilisé le modèle empirique de M. P. Cresswell qui a donné une équation relie la température brillance avec la température de l'air en utilisant un médiateur qui est l'Angle Zénithale du Soleil (SZA), [3] cette relation est donnée comme suivante:
(3)
Où Ta est la température de l'air, Tb la température de brillance et SZA est l'Angle Zénithale du Soleil.
V. RESULTATS ET DISCUSSION
Dans la figure "3" nous avons représenté une comparaison entre l’évolution annuelle de la température de l'air estimée à partir de METEOSAT et la température de l'air mesurée à la station météorologique de Tamanrasset, cela pour les heures 9h00, 12h00 et 15h00.
