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Les systèmes fourragers des zones montagneuses: contraintes et intérêts des fabacées dans la fixation des sols et l'accroissement des ressources herbagères des petites exploitations

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par Slim Slim
Institut national agronomique de Tunisie - Docteur en sciences agronomiques 2012
Dans la categorie: Sciences
  

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3. Rayonnement électromagnétique

Selon Guyot (1989) le spectre du rayonnement électromagnétique est la distribution des fréquences depuis les rayons gamma jusqu'aux ondes hertziennes. La figure 2 montre que le rayonnement visible, auquel notre oeil est sensible, ne représente qu'une très faible fraction du spectre électromagnétique.

Film photographique

Capteurs de télédétection

0.01 nm

0.1 nm

1 nm

10 nm

0.1 um 1 um 10 um

Rayons Gamma

Rayons X

0.4 um Violet

Bleu

0.5 um Vert

Ultra Violet Visible

Proche-Infra-Rouge Infra-Rouge-Moyen

Hyperfréquences Ondes radar

Ondes radio

Figure 2. Spectre électromagnétique (Guyot, 1989)

Le rayonnement électromagnétique se caractérise par une fréquence, une vitesse de propagation, une polarisation et un angle de dissipation. Il s'agit d'une forme dynamique d'énergie qui se manifeste lors de son interaction avec la matière.

3.1. Propriétés du rayonnement électromagnétique

- La luminance énergétique (L) d'une source est le flux de rayonnement émis par unité de surface apparente selon la direction è pour une source non ponctuelle rayonnant à travers un angle w.

- L'éclairement énergétique (E) est le rapport du flux énergétique reçu, par la surface d'un élément infiniment petit. Dans le cas d'une surface terrestre, l'éclairement est fourni essentiellement par le rayonnement solaire après diffusion et atténuation partielle par l'atmosphère. En un lieu donné, il varie essentiellement en fonction de l'angle solaire, donc de l'heure, de la saison et de la latitude du lieu. Lorsqu'un rayon de lumière de longueur d'onde donnée atteint la surface d'un milieu particulière dont l'épaisseur est importante par rapport à la longueur d'onde, il peut se comporter de plusieurs façons : réfraction, réflexion, absorption ou diffusion.

- La transmission : tout corps recevant une certaine quantité d'énergie rayonnante peut en transmettre une partie. Le rapport entre l'énergie transmise ou réfractée et l'énergie incidente est appelée coefficient de transmission ou transmittance, un objet transparent a une transmittance élevée dans la bande du visible.

- L'absorption : tout corps dont la surface reçoit un rayonnement en absorbe une partie. Cette partie absorbée modifie l'énergie intense de ce corps. Le rapport entre l'énergie absorbée et celle reçue (incidente) est appelé coefficient d'absorption ou absorptance.

- La réflectance : tout corps dont la surface reçoit un rayonnement électromagnétique d'une source extérieure peut en réfléchir une partie. Le rapport entre l'énergie réfléchie et celle incidente est appelé coefficient de réflexion ou de réflectance, ou albédo dans le cas de l'énergie solaire réfléchie par les surfaces terrestres. Le rayonnement peut être réfléchi suivant deux processus, soit directement par la surface soit après avoir traversé une partie du milieu. Si on considère uniquement la surface, il existe en fait deux sortes de rayons réfléchis : spéculaire et diffus. Lorsqu'un rayonnement arrive sur un réflecteur spéculaire parfait, les angles d'incidence et de réflexion sont égaux et situés dans un plan perpendiculaire à la surface de réception. Alors qu'un réflecteur diffusant correspond à toute surface qui réfléchit les rayons incidents dans de multiples directions à cause de l'irrégularité de celle là.

Une surface parfaitement diffusante est dite Lambertienne, sa réflectance est indépendante de l'angle de visée. Cependant, les surfaces naturelles sont généralement des réflecteurs diffusants non-Lambertiens (Cervelle et al., 1996). Selon la géométrie définie par la source d'énergie, la surface réfléchissante et le capteur, qui on distingue deux formes de réflectance :

- La réflectance hémisphérique : c'est le rapport de l'énergie réfléchie dans tout l'hémisphère à celle provenant de toutes les directions de l'espace situé au-dessus de la cible mesurée. Elle est mesurée par des appareils munis d'une sphère intégratrice.

- La réflectance bidirectionnelle : c'est le rapport de l'énergie réfléchie par un élément de surface dans un cône (angle solide) pour une direction donnée, à l'énergie provenant d'une autre direction. Elle peut être mesurée par les spectroradiomètres de terrain et se caractérise par un angle d'éclairement solaire et par un angle de visée du capteur, elle correspond au rapport de l'énergie réfléchie dans la direction du capteur à l'énergie solaire incidente (rayonnement diffusé négligé). Le facteur de réflectance est obtenu en faisant l'étalonnage sur une surface Lambertienne. Cette forme de réflectance constitue une propriété intrinsèque de la surface et peut être utilisée pour dériver les descripteurs géométriques de la surface, tels que la taille, la forme et l'orientation des éléments de surface « rugosité » (Huete, 1996).

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