Description of an operational tool for determining global solar radiation at ground using geostationary satellite images

International audienceAn operational tool for the fine-scale mapping of the incident solar radiation at ground is presented. This tool called "Heliosat station" makes use of image acquired in the visible spectral range by meteorological geostationary satellite to produce accurate maps of global radiation. Satellite data are directly received at ground by a cheap HF receiver and processed by a personal computer IBM-PC compatible using the already known Heliosat method. This method has been successfully tested during 30 consecutive months beginning January 1983. The first prototype of the Heliosat station was realized in 1985. Now a Heliosat station is routinely operated by Agence Française pour la Maîtrise de l'Energie since January 1987 for mapping solar radiation over Europe

A low-cost high-quality system for the acquisition and digital processing of images of WEFAX type provided by meteorological geostationary satellites

International audienceA low-cost high-quality system for the processing of satellite data received in the WEFAX analogue format is presented. It is composed of a receiver with its antenna connected to a personal computer with digitizing and graphic boards. The software automatically performs the storage of data onto the hard disk, contrast enhancement and false colour display, accurate navigation and animation loops. Interactive features are also available. Such a system is of great use in meteorological education, in weather forecasting and in environmental research. Taking into account the peculiarities of the WEFAX format, some algorithms have been devised lo correct for atmospheric depletion. Ground albedo can therefore be evaluated accurately on a pixel basis as well as global irradiation, cloud coverage and atmospheric global transmission

Définition d'une méthodologie de détection de phénomènes dynamiques dans une chronique d'images et son application à quelques études

Time series images are used to display dynamic phenomena. Three applications have been approached in an operational way and they have resulted in the definition of a general method consisting in the following steps: 1) processing for the geometrical coincidence of the images, 2) processing of the images to have normalized radiances, 3) specific filtering which take into account the spatial or temporal nature of the studied phenomenon. Before automatic processing or comparison, images representing the same scene must geometrically coincide. For that, some methods using correlation processing between images were built and compared. Images also need normalization of their radiances to correct temporal variations. Two normalization methods were used; the first by coding adjustment of the values, the second by modelling the temporal radiance evolution at each point. The first study concerned detection and tracing meteorological phenomena on Earth images provided by meteorological satellites, and displayed on color screen. We have developed an animation method to help meteorological forecasting. Whereas the object of the first study was following clouds, the goal of the second is the construction of a map without cloud, by an adaptative and iterative filtering process, to obtain an image of the ground under clear sky. The third study concerned the rapid detection of the smoke of forest fires. Our case studies permitted the definition of the spatial and temporal characteristics of the smoke, which give criteria for the forest fire detection.Des chroniques d'images sont utilisées pour la mise en évidence de phénomènes dynamiques. Trois applications ont été abordées dans un cadre opérationnel et ont permis de définir une méthodologie générale dont les étapes sont : 1) une mise en coïncidence géométrique des images, 2) un traitement des images pour l'obtention de luminances normalisées, 3) un filtrage spécifique prenant en compte le caractère spatial ou temporel du processus étudié. La comparaison et le traitement automatique d'images représentant une même scène nécessitent d'une part la mise en coïncidence géométrique des images. Pour cela, différentes méthodes de corrélation entre images sont établies puis comparées. D'autre part, les luminances doivent être normalisées afin de corriger leurs variations au cours du temps. La normalisation est effectuée soit par un ajustement du codage sur la dynamique des valeurs, soit par une modélisation de l'évolution temporelle de la luminance en chaque point. La première étude concerne la détection et le suivi de phénomènes météorologiques sur des images de la Terre, fournies par des satellites météorologiques, et affichées sur un écran couleur. On a développé une méthode d'animation de ces images en vue d'une aide à la prévision météorologique. Si l'objet de la première étude résidait dans le suivi des nuages, le but de la seconde est la construction d'une image sans nuage grâce à un filtrage adaptatif et itératif, afin d'obtenir une image du sol vu par ciel clair. La troisième étude concerne la détection précoce de fumées d'incendie de forêt. Quelques expériences ont permis de définir des caractéristiques spatiales et temporelles des fumées qui ont fourni les critères de détection

Fusion of images for a better comprehension of oceanic environment

International audienc

A method for the mapping of the apparent ground brightness using visible images from geostationary satellites

International audienceThis paper deals with a method for mapping the apparent ground brightness on a pixel basis. It makes use of geostationary satellite visible data and generalizes the earlier work of Cano (1982). The detection of clouds larger than one pixel is performed in a time series by comparing the cloud-induced sensor response to the signal which would occur if the pixel were cloud-free by means of an iterative and adaptive filtering. To illustrate the method, Meteosat data either received by means of a WEFAX-type receiver connected to a personal computer or provided by ESOC have been processed. Maps of apparent ground brightness are presented for Europe and Africa with 5 km resolution

Joint analysis of temperature and ocean color satellite images for mesoscale activites in the Gulf of Biscay

International audienceIn the framework of the Ocean Colour European Archive Network (OCEAN) programme of the European Commission and the European Space Agency, a joint team composed of ACRI, GM-Images and Ecole des Mines de Paris proposed to analyse jointly Coastal Zone Color Scanner (CZCS) (chlorophyll) and Advanced Very High Resolution Radiometer (AVHRR) (temperature) data in order to study mesoscale dynamics features in the Gulf of Biscay. A large archive of AVHRR data, between 1978-1990, was analysed with the support of EPSHOM (Etablissement Principal du Service Hydrographique et Oceanographique de la Marine), together with about one hundred pairs of AVHRR and CZCS images. The method used to process AVHRR and CZCS data is presented in this paper. Interesting oceanographic results have been obtained. Mesoscale features such as eddies and plumes have been observed and detailed. Thestructures have been identified and classified according to an accurate typology. The appearance and evolution of mushroom-like structures have been noted, which may promote a high efficiency in the mixing of water masses. The benefit of the fusion of images is discussed. Although the locations of structures observed in both image types differ perceptibly, the increased number of observations leads to better mapping and monitoring of the features, both in space and time

Acquisition d'images de type WEFAX issues de Meteosat et leur traitement par micro-ordinateur

International audienceOn présente ici un système complet d'acquisition et de traitement d'images Meteosat, permettant d'effectuer des études dans de nombreux domaines comme la météorologie, la climatologie, l'énergie solaire, les études d'environnement etc. Ce système utilise des images de type analogique reçues au format WEFAX par des stations dites secondaires à faible coût (SDUS). Il a été conçu pour fournir, à partir de ce signal analogique, des images numériques dont la bonne qualité permet leur analyse quantitative, soit dans un cadre d'études ponctuelles, soit dans un cadre opérationnel, à des fins de' mesure. Ce système fonctionne à l'aide d'un micro-ordinateur et d'un logiciel comprenant des fonctions évoluées de fonction d'images. Les principales applications de ce système réalisées jusqu'à présent concernent la détection des nuages, le calcul du coefficient de transmission atmosphérique, la cartographie du rayonnement solaire au sol, et la cartographie de l'albedo du sol. La détection des nuages est réalisée en considérant la différence entre le signal induit par le nuage et le signal induit par le sol vu par ciel clair, après modélisation de l'atmosphère. Avec cette méthode, des cartes d'labedo et des cartes d'indice d'ennuagement ont pu être produites. On a ainsi pu cartographier l'albedo du sol au Sahel et suivre son évolution, semaine après semaine, durant l'année 1984. De même, ont été suivies sur plusieurs années les crues et décrues du lac Tchad. La méthode “Heliosat” utilise les images WEFAX issues de Meteosat, afin de calculer le coefficient global de transmission atmosphérique ainsi que le rayonnement solaire au sol et l'indice d'ennuagement. Le rayonnement solaire a été cartographié de manière routinière sur des pixels de 5 par 5 km sur l'Europe de 1983 à 1985 compris, et sur l'Afrique de l'Ouest de 1984 à 1986 compris. Dans les deux cas, des comparaisons avec des mesures fiables faites au sol ont montré que la précision d'évaluation du gisement solaire par cette méthode était meilleure que dix pour cent. La grande qualité et le faible niveau de bruit des images numérisées par ce système permettent non seulement leur traitement numérique, mais aussi des estimations quantitatives nécessaires aux mesures scientifiques

MM.

Centre de Télédétection et d'Analyse des Milieux Naturel

Affinité pour l’Homme et attachement à la mère chez les ovins : similarités révélées par une approche comparative multidisciplinaire

Les ruminants sont particulièrement grégaires et construisent des liens d’attachement dès leur plusjeune âge. La relation avec la mère est particulièrement éloquente à ce sujet, et on sait combiencelle-ci est déterminante pour le développement psychobiologique du jeune. Or en élevage, la mise enallaitement artificiel (AA) du nouveau-né est fréquente ; elle n’offre pas toujours des conditionssatisfaisantes pour les jeunes et se traduit par des résultats zootechniques décevants. L’intégration del’éleveur dans le tissu social des animaux de rente au travers d’interactions positives est une notionrécente prise en compte dans la question du bien-être animal. Pour le jeune ruminant, l’Homme pourraiten partie pallier l’absence de la mère mais le degré d’affinité d’une telle relation n’a jamais été évalué.L’objectif du projet ANR Bond.007 a été de comparer la relation Homme-animal chez des agneauxélevés en AA à la relation mère-jeune au travers d’une approche multidisciplinaire centrée sur un acteurconnu pour son implication dans les comportements sociaux : l’ocytocine (OT).L’utilisation de paradigmes expérimentaux inspirés de la psychologie humaine montrent queles agneaux âgés de 3-4 semaines expriment une claire préférence pour leur mère par rapportà une autre brebis, fut elle étrangère ou familière. Les tests de séparation et de réunion socialemontrent que c’est également la mère qui possède le pouvoir apaisant le plus prégnant. Descomportements affiliatifs similaires mais moins contrastées sont obtenues avec le soigneurfamilier à conditions que les interactions initiales, même si elles sont de courtes durées,inclues des stimulations tactiles (caresses). Lors des caresses, les agneaux expriment alorsdes postures d’apaisement et une baisse de la fréquence cardiaque associée à une activationdu système parasympathique. Les réactions de détresse et d’accalmie liées à la séparation et àla réunion sociale ne sont pas implicitement associées à des variations de la cortisolémie,suggérant une certaine immaturité de l’axe corticotrope. En revanche une libération d’OTplasmatique est observée au cours des tétées et des rencontres avec la mère, et desnourrissages et des caresses par l’Homme. L’implication de ce système dans les relationsaffiliatives est suggérée dans la relation mère-jeune par l’utilisation d’antagonistes quiperturbent la construction de la relation d’attachement. Au niveau neurobiologique, force estde constater que les caresses n’entrainent pas non plus d’activations cérébrales différentiellespar rapport à la simple présence humaine, ni ne sollicitent-elles davantage les neurones à OT.Il apparait qu’une fois la relation établie, les caresses ne sont pas indispensables pour induireune réaction d’apaisement, la simple présence humaine étant suffisante.Ce projet révèle des ressemblances dans l’expression de la relation Homme-animal et mère-jeune, les réponses biologiques concomitantes aux interactions positives, et la sollicitation du systèmeocytocinergique. Qu’une telle relation prenne forme alors que l’Homme n’intervient que trèssporadiquement souligne la puissance des contacts positifs, tout comme celle de la tétée qui intervientdans la construction de l’attachement à la mère