Projet de fin d'étude : Fusion spatio-spectro temporelle d'images satellites. Applications aux données Sentinel-2 et Sentinel-3

Etudiant : HADIR AMINE

Filière : Master Informatique Décisionnelle et Vision Intelligente (MIDVI)

Encadrant : Pr. TAIRI HAMID

Annèe : 2022

Résumé : Dans le cadre de ce stage, nous nous intéressons à l’observation marine côtière via les données des satellites Sentinel-2 et Sentinel-3. Les images obtenues par ces deux satellites permettent d’étudier la couleur de l’océan, c’est-à-dire la répartition spatiale et temporelle de la concentration en phytoplancton, en matière en suspension et en matière organique. Les données Sentinel-2 consistent en des cubes avec 13 bandes spectrales pour une résolution spatiale variant de 10 à 60 m en fonction des bandes, acquises tous les 5 jours environ. Les données Sentinel-3 sont des cubes avec 21 bandes spectrales pour une résolution spatiale de 300 m, acquises tous les jours. En observation marine, pour comprendre les phénomènes complexes qui se passent en milieu côtier, il est nécessaire que les données à disposition combinent : — une bonne résolution spectrale pour mieux analyser le milieu biogéochimique (chlorophylle, particules en suspension, etc) ; — une bonne résolution spatiale pour mieux appréhender les phénomènes de répartition de ce milieu qui sont beaucoup plus complexes en milieu côtier qu’en pleine mer ; — une courte période d’acquisition de ces images pour repérer des phénomènes très concentrés dans le temps (blooms de phytoplanctons par exemple). Aucune donnée satellitaire ne permet aujourd’hui de respecter ces trois contraintes. Dans le cadre de ce stage, nous traitons conjointement les séries temporelles de données Sentinel-2 et Sentinel-3, afin de générer une nouvelle série temporelle de cubes de données obtenues par multisharpening, permettant d’obtenir des images avec le nombre de bandes spectrales de Sentinel-3 et la résolution spatiale de Sentinel-2. Cela permettra de mieux caractériser la couleur des eaux côtières. L'objectif de notre stage est multiple. Dans un premier temps, une étude bibliographique sur les aspects de la fusion des images hyperspectrales et multispectrales. Il s'agira dans la suite, le teste de quelques méthodes de la littérature et l'amélioration d'une méthode existante au niveau de la fusion spatio- temporelle et qui a été développé au sein de notre laboratoire. Enfin, une nouvelle méthode proposée au niveau spatio-spectro temporelle, en utilisant les réseaux antagonistes génératifs.