Identification des centres urbains

L’utilisation des images de télédétection spatiale issues de satellites météorologiques n’est pas une chose nouvelle. Elle date du début des années 1970. Croft, dans le rapport "The Brightness of Lights on Earth at Night, Digitally Recorded by DMSP Satellite pour l’US Department of Defense" (Croft, 1979The Brightness of Lights on Earth at Night, Digitally Recorded by D.S.M.P. Satellite), fait déjà état de l'intérêt de l’utilisation des photographies spatiales prises à partir du capteur OLS pour l'étude d'un processus urbain émergeant, la métropolisation. Les satellites The DMSP-OLS Sensor and its Data Products DMSP ont été officiellement dévoilés en 1992. Les données ont été mises à disposition pour des applications civiles relatives à la prévention et à l’estimation des risques pour les populations civiles. Les photographies scannées OLS prises de nuit permettent de détecter les territoires urbanisés et leurs extensions spatiales à l’échelle du continent (Lieske, 1981DMSP primary sensor data acquisition), (Sullivan, 1989A 10 km resolution image of the entire night-time earth based on cloud-free satellite photographs in the 400-1100 nm band), (Elvidge et al., 1997Mapping City Lights with Nighttime Data from the D.M.S.P. Operational Linescan System), (Doll and Muller,1999An Evaluation of Global Urban Growth via Comparison of DWC and DSMP-OLS Satellite Data), (Sutton et al., 1997A Comparison of Nighttime Satellite Imagery and Population Density for the Continental United States).

Identification des centres urbains majeurs d’Afrique de l’ouest en 2005



Des images prises également de jour dans le domaine du visible proche infrarouge (VPIR) avec le capteur OLS permettent de mettre en évidence les trames urbaines, lieux de concentrations des populations. Les processus d’urbanisation observés avec les satellites DMSP apparaissent comme des phénomènes globaux, s’étalant en différents lieux de la Terre sur plusieurs dizaines ou centaines de kilomètres. La reconnaissance des espaces urbains avec les images issues des satellites DMSP est cependant délicate. Certains lieux détectés comme des espaces urbanisés tendent à se confondre avec certains couverts nuageux, des zones pétrolifères ou des zones de pêches émettant également dans le VPIR.

Pôles urbains des métropoles nippones et aires de pêches. Source : satellite F12 DMSP, capteur OLS -VNIR, le 1er novembre 1994

Les traits de côtes sont livrés avec la donnée. Sur cette image, on détecte les pôles urbains des métropoles nippones et les aires de pêches.



Le croisement de bases de données géographiques Digital Chart of the World DCW élaborées en 1984 avec les images DMSP a permis de mesurer la croissance urbaine entre 1984 et 1995. Elle met en évidence deux phénomènes : d’une part, le caractère global du processus de croissance urbaine, d’autre part son inégale croissance. Les territoires urbains ont, durant la période 1984-1995, augmenté en moyenne de 5 %, cette croissance urbaine a été particulièrement importante en Europe occidentale (20 % en moyenne pour l’Union européenne, 10 % dans les ex-pays d’Europe communiste (Doll and Muller,1999An Evaluation of Global Urban Growth via Comparison of DWC and DSMP-OLS Satellite Data). Dans un pays comme la France, les territoires urbains occupaient une superficie de 26.18 % en 2001.

Croissance urbaine entre 1984 et 1995 de Rio de Janeiro (Brésil)

Source : Doll and Muller, 1999An Evaluation of Global Urban Growth via Comparison of DWC and DSMP-OLS Satellite Data.



La détection des centres urbains ne se limite pas à l’utilisation des images VPIR. Des images d’autres capteurs prises dans des intervalles de longueurs d’ondes différents peuvent être utilisées. Par exemple les images infrarouges thermiques des satellites de la série NOAA-AVHRR ou MSG. Prises de nuit pour ne détecter que l’émittance thermique des objets à la surface de la Terre, les espaces urbanisés apparaissent comme des îlots de chaleur plus ou moins intenses, selon l’étendue, la densité de population et le niveau de consommation d’énergie (de développement).
A titre d’exemple, les fortes thermicités détectées sur l’image NOAA-AVHRR prises sur le Maroc correspondent à des concentrations de plus de 100 habitants au kilomètre carré, c’est-à-dire, à des villes.

Identification des centres urbains majeurs au Maroc en 1995

Source : Gadal, 2003Identification des formes spatiales de métropolisation par télédétection.
 
Référence bibliographique

Croft. The Brightness of Lights on Earth at Night, Digitally Recorded by D.S.M.P. Satellite. Rapport de recherché pour l’U.S.G.S, 1979.

Définition

Optical Linear Scanner

Référence webographique

CIESIN - Columbia University. The DMSP-OLS Sensor and its Data Products. [consulté le 10/01/2010] http://sedac.ciesin.org/tg/guide_glue.jsp?rd=nl&ds=3

Définition

Defense Meteorological Satellite Program

Référence bibliographique

Lieske, R.W.. DMSP primary sensor data acquisition. Proceedings of the International Telemetering Conference, 1981, n°17, 1013- 1020.

Référence bibliographique

Sullivan, W.T.. A 10 km resolution image of the entire night-time earth based on cloud-free satellite photographs in the 400-1100 nm band. International Journal of Remote Sensing, 1989, n°10, 1-5.

Référence bibliographique

Elvidge C. D., Baugh K. E., Kihn E., Kroehl H. W., Davis E. R.. Mapping City Lights with Nighttime Data from the D.M.S.P. Operational Linescan System. Photogrammetric Engineering & Remote Sensing, 1997, 63, n°6, pp. 727-737.

Référence bibliographique

Doll N. H., Muller J.-P. . An Evaluation of Global Urban Growth via Comparison of DWC and DSMP-OLS Satellite Data. IEEE, 1999, n°1999, pp. 1-3.

Référence bibliographique

Sutton P.,Roberts D., Elvidge C., Meij H.. A Comparison of Nighttime Satellite Imagery and Population Density for the Continental United States. Photogrammetric Engineering & Remote Sensing, 1997, 63, n°11, pp. 1303-1313..

Définition

Visible Proche InfraRouge (VNIR en anglais)

Référence webographique

Pennsylvania State University. Digital Chart of the World. [consulté le 10/01/2010] http://www.maproom.psu.edu/dcw/

Définition

Digital Chart of the World

Référence bibliographique

Doll N. H., Muller J.-P. . An Evaluation of Global Urban Growth via Comparison of DWC and DSMP-OLS Satellite Data. IEEE, 1999, n°1999, pp. 1-3.

Référence bibliographique

Doll N. H., Muller J.-P. . An Evaluation of Global Urban Growth via Comparison of DWC and DSMP-OLS Satellite Data. IEEE, 1999, n°1999, pp. 1-3.

Définition
Définition

National Ocean and Atmospheric Administration – Advanced Very High Resolution Radiometer

Définition

MétéoSat Seconde Génération

Référence bibliographique

Gadal S.. Identification des formes spatiales de métropolisation par télédétection. Lausanne : Eratosthène, 2003. 350 p.