[2025-2021] TRISHNA axe CRYOSPHERE / « Thermal infraRed Imaging Satellite for High-resolution Natural resource Assessment »

Porteur du projet :
Jean-Louis Roujean (THRISNA)
Axe CRYOSPHERE : Ghislain Picard et Sébastien Gadal (Co-porteur)

TRISHNA [2021-2025]
Axe CRYOSPHERE

ContratContrat de recherche industriel
Co-contractantCNES TOSCA

Contrats de recherche financés

TRISHNA
axe CRYOSPHERE / Thermal infraRed Imaging Satellite for High-resolution Natural resource Assessment

Programme de recherche porté par Jean-Louis Roujean (THRISNA), Axe CRYOSPHERE porté par Ghislain Picard et co-porté Sébastien Gadal (Aix-Marseille Université, UMR 7300 ESPACE)

Objectifs du projet


Ce programme de recherche vise  à préparer le volet cryosphère de la mission CNES / ISRO Trishna. Elle a pour objectif de :

  • contribuer à la préparation de la mission et en particulier à l’optimisation des paramètres de la mission pour l’observation de la cryosphère,
  • concevoir et développer des produits scientifiques d’intérêt pour la cryosphère,
  • mettre en place puis maintenir des sites d’observations pour aider au développement de ces produits et pour contribuer à la Cal Val Trishna d’une manière générale.

Elle est organisée autour des objets de la cryosphère avec des questions scientifiques qui leur sont propres.

  • Pour les surfaces terrestres enneigées, nous nous intéresseront au bilan d’énergie de surface et la fonte du manteau neigeux et en particulier à l’apport de l’observation combinée dans les domaines thermique et VISNIR offert par Trishna pour mieux caractériser ce bilan. Nous étudierons aussi le bénéfice de la haute résolution spatiale et le temps de revisite amélioré par rapport aux capteurs existants pour mieux caractériser la variabilité spatiale du bilan d’énergie et de la température de surface (LST) dans les zones de montagnes. A terme l’objectif est de mettre en place une méthode et/ou un produit qui fournirait la LST à haute résolution spatiale et temporelle pour les régions montagneuses ou avec un terrain complexe à l’échelle décamétrique. L’assimilation directe dans un modèle de manteau neigeux est une voie pour atteindre cet objectif.
  • Pour les lacs gelés, nous nous intéresseront à l’évolution de la couverture de glace et l’apport de Trishna pour contrainte la thermodynamique de la glace. Un objectif spécifique sera de contribuer à la sécurité des transports sur les grands lacs, en lien notamment avec la problématique des anneaux géants qui apparaissent en imagerie thermique sur certains de ces lacs.
  • Pour le pergélisol, nous nous intéresserons à la dégradation des paysages de pergélisol, en exploitant la haute résolution pour le suivi des régimes thermiques (LST), et les canaux VISNIR pour suivre l’évolution croisée de la végétation et plus globalement du paysage. Les produits issus de la chaine de traitrement qui est mise en place sont : une cartographie annuelle des paysages de pergélisol associée à une cartographie géocryologique annuelle, et à une spatio-cartographie intersaisonnière (entre mai et septembre) et interannuelle des changements des paysages de pergélisols. Une chaine méthodologique intégrée est développée à cet effet. L’objectif est de caractériser les dynamiques d’évolution des paysages de pergélisol, de détecter les zones actives des processus cryogéniques et les possibles impacts sur les lieux d’habitats et les infrastructures (routes, mines, bâtiments).

Productions


  • Publications

Zakharov M., Gadal S., Kamičaitytė J., Cherosov M, Troeva E. Distribution and Structure Analysis of Mountain Permafrost Landscape in Orulgan Ridge (Northeast Siberia) Using Google Earth Engine. Land, MDPI, 2022, 11 (8), ⟨10.3390/land11081187⟩. ⟨hal-03751368⟩

Gadal S., Ivanovich Zakharov M., Kamičaitytė J. Mapping cryogenic processes and assessing the sustainability of permafrost landscapes in the North-East Arctic Siberian taiga and tundra from Landsat 8, Sentinel 2, and DEM data. ESA Living Planet Symposium 2022, European Space Agency, May 2022, Bonn, Germany. ⟨hal-03698575⟩

Gadal S., Ivanovich Zakharov M. Landsat thermal images to estimate the dynamics of northeast Siberian mountain permafrost landscapes. TRISHNA Days 2022, CNES; ISRO, Mar 2022, Toulouse, France. ⟨hal-03622131⟩

Ivanovich Zakharov M., Danilov Y., Gadal S., Troeva E., Cherosov M. Analysis of the landscape structure of the eastern slope of the Orulgan Ridge. International Research Journal, Publishing house Sokolova M.V., 2022, 117 (3 Part 2), pp.68-72. ⟨10.23670/IRJ.2022.117.3.050⟩. ⟨hal-03622115⟩

Zakharov M., Cherosov M., Troeva E., Gadal S. Vegetation cover analysis of the mountainous part of north-eastern Siberia by means of geoinformation modelling and machine learning (basic principles, approaches, technology and relation to geosystem science). BIO Web of Conferences, EDP Sciences, 2021, 38, pp.00142. ⟨10.1051/bioconf/20213800142⟩. ⟨hal-03430427⟩

Zakharov M., Gadal S., Danilov Y., Kamičaitytė J. Mapping Siberian Arctic Mountain Permafrost Landscapes by Machine Learning Multi-Sensors Remote Sensing: Example of Adycha River Valley. 7th International Conference on Geographical Information Systems Theory, Applications and Management (GISTAM 2021), INSTICC, Apr 2021, Online streaming, Czech Republic. pp.125-133. ⟨hal-03207301⟩

Sites internet présentant le projet


https://trishna.cnes.fr/fr

Équipe scientifique

Porteur du projet


Jean-Louis ROUJEAN (THRISNA)
Axe CRYOSPHERE :
Ghislain PICARD
Sébastien GADAL (Co-porteur)

Participants UMR ESPACE


Sébastien GADAL (Co-porteur)
Jurate KAMICAITYTE
Moisei ZAKHAROV

Partenaires extérieurs


Institut des Géosciences de l’Environnement

UMR 5126 CESBIO

UMR LEGOS

UMR CNRM

North-Eastern Federal University (NEFU)

The Arctic University of Norway (UiT)