Terrain vallonné

Nous avons vu dans le paragraphe précédent l’impact de pentes uniformes sur le champ rétrodiffusé. Afin de prendre en considération un cas plus complexe de relief, on se propose à présent de se pencher sur le cas de terrains vallonnés orientés : un cas dans l’axe de visée de

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expérimentaux pour l’étude de la rétrodiffusion de zones non planes.

69 observe les effets de ce relief sur la rétrodiffusion. Pour que le calcul du double rebond soit correctement effectué, on fait coïncider les voxels pentaédriques avec le maillage du MNT avant sur-échantillonnage (Figure 2-29). La hauteur du couvert végétal est de 15m et suit les variations du sol.

Figure 2-29 : Représentation en 3 dimensions de la scène imagée. Les voxels sont représentés en bleu et le sol en marron. A gauche, vue de dessus et à droite vue de profil. Le sol suit un profil sinusoïdal de 1.5m d’amplitude avec une période de 30m. Les voxels pentaédriques suivent le profil du sol et ont une hauteur de 15m. En haut, la sinusoïde

est dans l’axe de l’émetteur, en bas, dans le sens perpendiculaire.

La simulation est effectuée en bande L (1.3GHz) à 45° d’incidence sur le RVOG avec une

humidité de végétation de 45%. Les caractéristiques du sol restent inchangées. Nous allons comparer les résultats de simulation de cette scène avec ceux obtenus sur sol plat pour un RVOG de 15m de hauteur. Les coefficients de rétrodiffusion sont moyennés sur la zone de la forêt sur 30 × 60 pixels (1270 m²). Les résultats de simulation pour les différentes scènes

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Total Volume Double rebond Sol HH (dB) -7.09 -7.39 -18.79 -30.28 HV (dB) -10.22 -10.29 -26.22 -

VH (dB) -10.13 -10.29 -26.22 -

VV (dB) -6.41 -6.44 -28.06 -30.18

Tableau 2-7 : Rétrodiffusion de la scène vallonnée dans l’axe de l’émetteur.

Total Volume Double rebond Sol HH (dB) -8.61 -8.93 -18.34 -33.58 HV (dB) -12.00 -12.23 -26.19 -

VH (dB) -12.09 -12.23 -26.19 -

VV (dB) -7.33 -7.39 -27.00 -33.36

Tableau 2-8 : Rétrodiffusion de la scène vallonnée dans l’axe perpendiculaire à

l’émetteur.

Total Volume Double rebond Sol HH (dB) -6.37 -6.66 -18.69 -31.81 HV (dB) -10.15 -10.27 -26.98 -

VH (dB) -10.19 -10.27 -26.98 -

VV (dB) -6.07 -6.10 -26.48 -31.66

Tableau 2-9 : Rétrodiffusion de la scène sur sol plat qui sert de référence.

On constate que comme l’essentiel de la rétrodiffusion provient du volume, nous avons

relativement peu d’écart entre les différentes configurations. La rétrodiffusion des

polarisations croisées est identique entre la scène vallonnée dans l’axe de l’émetteur et la scène de référence sur sol plat tandis que les polarisations directes varient respectivement de 0.4 dB et 0.7 dB pour les polarisations VV et HH. En revanche, pour la scène vallonnée dans

l’axe perpendiculaire à l’émetteur, on observe une variation de 2 dB sur les polarisations

croisées dans le volume et cette variation se retrouve sur le champ total. Les polarisations directes varient de 1.3 dB pour le VV et le HH. Toutefois, si on prend en compte la

tomographie et qu’on s’attarde sur la rétrodiffusion du sol, on observe des variations

significatives dans les deux cas malgré la forte atténuation du RVOG. Les variations sont de

l’ordre de 1.5 dB et 1.7 dB selon le type de pente. Il faut également garder en tête qu’il s’agit

de résultats de rétrodiffusion moyennés sur une large zone et que nous sommes donc dans un cas défavorable.

Intéressons-nous davantage à la rétrodiffusion du sol dans le cas de la pente dans l’axe de

l’émetteur (Figure 2-9 en haut). On effectue une coupe transversale du champ que l’on moyenne par tranche distance sur l’image et on le met en relation avec le MNT. Ceci est

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Figure 2-30 : A gauche, image simulée de la contribution du sol pour la polarisation HH. On observe que les variations du champ suivent le relief du terrain. A droite, coupe du MNT en rouge et coupe du champ moyen rétrodiffusion projeté sur le sol en vert. On

remarque que les variations du champ moyen rétrodiffusé dans l’axe de l’émetteur

suivent la topologie du terrain.

Cette comparaison entre le relief et la rétrodiffusion moyenne dans l’axe de l’émetteur montre le lien entre la pente et les variations de rétrodiffusion qui, à ce niveau local, sont beaucoup plus importantes. On constate que lorsque la pente positive est la plus forte, la rétrodiffusion est la plus élevée et au contraire lorsque la pente négative est la plus forte en valeur absolue la rétrodiffusion est la plus faible. Cette observation rejoint celles de la partie précédente sur les sols plats pentus.

Étudions à présent les effets de dépolarisation. On simule une scène vallonnée avec un angle

d’étude de 45° pour voir si un tel relief introduit un effet de dépolarisation (Figure 2-31).

Figure 2-31 : A gauche, représentation en 3 dimensions de la scène modélisée. Les voxels sont représentés en bleu et le sol en marron. Le sol est vallonné dans une direction à 45

degrés de l’axe de visée de l’émetteur. A droite, rétrodiffusion du sol en polarisation HH.

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Les simulations sont effectuées dans les mêmes conditions que précédemment et les résultats sont donnés ci-dessous.

Total Volume Double rebond Sol HH (dB) -7.31 -7.64 -18.34 -32.44 HV (dB) -11.30 -11.44 -25.81 -

VH (dB) -11.25 -11.44 -25.81 -

VV (dB) -7.13 -7.17 -26.29 -32.28

Tableau 2-10 : Rétrodiffusion de la scène vallonnée dans l’axe à 45 degrés par rapport à

l’axe de visée de l’émetteur.

On observe Tableau 2-10 sur toutes les polarisations une variation de 1 dB sur le champ rétrodiffusé total par rapport au sol plat (Tableau 2-9). Sur les polarisations croisées, on remarque une variation de 1.1 dB sur le double rebond.