BIODIVERSITY – A new space mission to monitor Earth ecosystems at fine scale - ExPRES : Eau x Pollution, Ressources, Environnements et Sols Accéder directement au contenu
Article Dans Une Revue Revue Française de Photogrammétrie et de Télédétection Année : 2022

BIODIVERSITY – A new space mission to monitor Earth ecosystems at fine scale

BIODIVERSITY – Une nouvelle mission spatiale pour le suivi des écosystèmes à une échelle Fine

Malik Chami
  • Fonction : Auteur

Résumé

Imaging spectroscopy has demonstrated its interest in characterizing the biochemical, biophysical and structural properties of vegetation, natural and agricultural soils, as well as artificial surfaces. Following the Hyperion mission, new space missions have emerged (PRISMA, EnMap), or are under study (CHIME, SBG). However, one of their main limitations lies in their spatial resolution that induces a large number of mixed pixels reducing their potential for discrimination for very heterogeneous areas. The BIODIVERSITY mission aims to complement these space missions with better GSD acquisitions (typically 8-10 m) with a 5-day revisit on targeted reference sites with identified and well-located characteristics. It will thus make it possible, in particular, to answer two scientific issues that will design the instrument. The first issue concerns the spatial and temporal distribution of vegetation traits in species assemblages; these traits are associated with the resilience of terrestrial ecosystems, anthropogenic influences, and the biodiversity of ecosystems in terms of species composition and assemblages. The second issue relates to improving our knowledge of coastal areas and inland waters in terms of biodiversity, water quality and bathymetry, in order to assess the impact of human activity on their ecosytems. The scientific challenges as well as the user requirements for such a mission are presented for each application.
L'imagerie hyperspectrale a démontré son intérêt pour la caractérisation des propriétés biochimiques, biophysiques et structurelles de la végétation, des sols naturels et agricoles ainsi que des surfaces artificialisées. A la suite de la mission Hyperion, de nouvelles missions spatiales ont vu le jour (PRISMA, EnMAP), ou sont en phase d'étude (SBG, CHIME). Ces spectro-imageurs ont une résolution spatiale au sol de l'ordre de 30 m, un large champ de vue et peuvent couvrir de vastes zones du globe terrestre afin de caractériser les écosystèmes terrestres et océaniques avec un temps de revisite variant de 4 à 16 jours. Néanmoins, leur résolution spatiale est limitée ce qui induit un nombre important de pixels mixtes réduisant leur potentiel de discrimination pour des zones hétérogènes. La mission BIODIVERSITY a pour objectif de compléter ces missions par des acquisitions de meilleure résolution spatiale (typiquement 8-10 m) avec une revisite de l'ordre de 5 jours sur des sites de référence ciblés possédant des caractéristiques identifiées et bien localisées. Elle permettra ainsi de répondre à deux problématiques scientifiques qui vont dimensionner l'instrument. La première problématique porte sur la distribution spatiale et temporelle des traits de la végétation dans les assemblages d'espèces ; ces traits sont associés à la résilience des écosystèmes terrestres, aux influences anthropiques et à la biodiversité des écosystèmes en termes de composition et d'assemblages en espèces. La seconde problématique porte sur l'amélioration de nos connaissances des zones côtières et des eaux continentales en termes de biodiversité, de qualité des eaux et de bathymétrie, pour ensuite évaluer l'impact de l'activité anthropique sur leurs écosystèmes. Enfin, ces deux applications qui déterminent les spécifications de l'instrument seront complétées par l'étude, à fine résolution spatiale, de l'impact des pratiques de gestion des sols dans un processus environnemental tels que le stockage du carbone dans les sols, l'infiltration et la rétention d'eau en surface ou l'érosion des sols. Elles ouvrent également de nouvelles voies pour évaluer comment les matériaux urbains influencent notre environnement proche et pour caractériser les pollutions urbaine et industrielle. Les défis scientifiques ainsi que les exigences-utilisateurs pour une telle mission sont présentés pour chaque application.
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hal-04077206 , version 1 (21-04-2023)

Licence

Paternité

Identifiants

Citer

Xavier Briottet, Touria Bajjouk, Malik Chami, Christophe Delacourt, Jean-Baptiste Feret, et al.. BIODIVERSITY – A new space mission to monitor Earth ecosystems at fine scale. Revue Française de Photogrammétrie et de Télédétection, 2022, Numéro Spécial Imagerie Hyperspectrale, 224 (1), pp.33-58. ⟨10.52638/RFPT.2022.568⟩. ⟨hal-04077206⟩
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