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LANDSAT
40
ans
d'observation
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L
e programme ERTS (Earth Resources Technology Satellite) est initié en 1 965 par le directeur de
l’U.S. Geological Survey, William Pecora. Les images de la Terre fournies par les astronautes des
programmes Mercury et Gemini ainsi que les images de la surface lunaire retransmises par les
sondes, ont convaincu de l’intérêt d’un programme d’observation de la Terre digne de ce nom. Si
l’idée pouvait sembler intéressante de prime abord, elle a eu aussi de nombreux détracteurs. Tout
d’abord le Bureau of Budget qui voyait d’un mauvais œil l’arrivée d’un concurrent aux avions
hautes altitudes chargés de cartographier le territoire. Le Department of Defense n’était pas chaud non plus de
crainte que ces satellites ne compromettent certains secrets qu’ont pu découvrir les satellites espions. Sans parler
de la question géopolitique concernant la photographie des pays étrangers.
Qu’à cela ne tienne. La Nasa commence les premières études dès 1 965 à partir des instruments de télédétection
montés sur les avions. L’année suivante, l’USGS parvient à convaincre le directeur du Department of the Interior,
Stewart L. Udall, de développer un programme de télédétection par satellite baptisé Earth Resources Survey Program en collaboration avec le Department of Agriculture. Ils sont rejoints l’année suivante par le Department of
Commerce qui crée l’Environmental Sciences Group within the
Environmental Sciences Services Administration qui deviendra
en 1 970 la NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration).
En 1 967, la Nasa commence la Phase A d’étude de faisabilité.
Le Bureau of the Budget n’autorise pas la construction du satellite mais débloque un budget de 2 millions de dollars pour
continuer l’étude. Finalement, en 1 970, la Nasa sélectionne
RCA Astro Space pour la construction d’ERTS A. Il est lancé
avec succès en juillet 1 972. Les données sont collectées et
enregistrées avant d’être envoyées au Goddard Space Flight
Center lorsque le satellite passe à la verticale du centre de
contrôle. En 1 975, le programme ERTS devient Landsat mais
reste sous le contrôle de la Nasa au stade expérimental. Il faudra attendre 1 979 pour que la décision de rendre le programme
pleinement opérationnel soit prise lors de la signature de la
Presidential Directive 54 par le Président Carter. La directive
annonce le transfert de la compétence de l’exploitation des
données de la Nasa vers la NOAA. Ce sera effectif à partir de
1 983 avec la mise en servie opérationnel du programme. Elle
recommande également le développement de 4 autres satellites qui suivront Landsat 3 ainsi que la transition vers le secteur privé pour l’exploitation des satellites.
En 1 981 , l'administration Reagan accélère le pas de la
commercialisation des images Landsat. Elle rejette l'engagement de Carter à un programme opérationnel et la transition
progressive au secteur privé et préconise la fin immédiate du financement gouvernemental du programme. Le Secretary of
Le satellite Earth Resources Technology Satellite 1
Commerce contracte trois études indépendantes avec pour ob- (rebaptisé plus tard Landsat 1) a été lancé par une fusée
jectif de voir si le programme resterait viable avec un transfert Delta 900 de la base de Vandenberg le 23 juillet 1972
vers le privé. Deux ans plus tard, elles concluront toutes qu’il
Photo NASA/Landsat Science Team
n’existe aucune possibilité d’exploitation commerciale sans
subvention gouvernementales que ce soit à moyen terme qu’à
long terme. Ceci dit, la commercialisation des données est envisageable. Elle se fera via la société EOSAT (Earth
Observation Satellite Company) créée conjointement par Hughes Aircraft and RCA à partir de 1 985.
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De 1 989 à 1 991 , le programme Landsat est en crise. Pour chacune de ces trois années fiscales, le Congrès
accorde 6 mois de crédit. Le restant devant être résorbé par les agences utilisant les images fournies par les
satellites. Aucun organisme gouvernemental n’étant prêt à augmenter sa participation au programme et les
utilisateurs étant peu disposés à réaliser les investissements lourds dans le matériel de traitement par ordinateur si
la future collecte de données était incertaine, la NOAA demande à EOSAT de mettre en sommeil les satellites.
Moribond, le programme est sauvé in extremis suite aux protestations du Congrès, des utilisateurs mais aussi par
l’intervention du Vice Président Dan Quayle qui débloque des fonds pour continuer l’activité.
En octobre 1 992, le Congrès reconnait la valeur du programme Landsat dans le Land Remote Sensing Policy Act,
assurant la continuité de la collecte des données pour un coût aussi bas que possible pour les utilisateurs. La
continuité est assurée avec la commande du satellite Landsat 7 qui rejoindra ses aînés en 1 999.
Deux ans après le lancement de Landsat 7, EOSAT, devenue entretemps Space Imaging, rétrocède ses activités
Landsat au gouvernement via l’USGS.
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Expansion de la ville de Las Vegas au fil des années.
1) Landsat 5 en 1984
Photos NASA/Landsat Science Team
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ERTS 1 / LANDSAT 1
Masse au décollage: 953 kg
Participation: Nasa, Department of the Interior et USGS
Constructeur: RCA Astro Space
Plate-forme: Nimbus Bus
Date de lancement: 23/07/1 972
Lanceur: Delta 900 vol D89
Base de lancement: Vandenberg Air Force Base, pas de tir SLC-2W
Orbite de travail: 897 x 91 7 km; 99,1 ° (1 03 minutes)
Transmission: 1 5 Mbps directement via les stations au sol
Résolution: 80 m (RBV) et 80 m (MSS)
Répétitivité de la scène survolée: 1 8 jours
Mise hors service: 06/01 /1 978
ERTS 2 / LANDSAT 2
Date de lancement: 22/01 /1 975
Lanceur: Delta 291 0 vol D1 07
Mise hors service: 25/02/1 982
LANDSAT 3
Date de lancement: 05/03/1 978
Lanceur: Delta 291 0 vol D1 39
Mise hors service: 31 /03/1 983
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LANDSAT 4
Masse au décollage: 1 942 kg
Participation: Nasa, Department of the Interior, EOSAT, NOAA et USGS
Constructeur: Fairchild
Plate-forme: MMS Bus
Date de lancement: 1 6/07/1 982
Lanceur: Delta 3920 vol D1 63
Orbite de travail: 678 x 696 km; 98,3° (99 minutes)
Transmission: 85 Mbps directement via les satellites TDRS
Résolution: 80 m (MMS) et 30 m (TM)
Mise hors service: 1 5/06/2001
LANDSAT 5
Participation: Nasa, Department of the Interior, EOSAT, NOAA et USGS
Constructeur: Fairchild
Plate-forme: MMS Bus
Date de lancement: 01 /03/1 984
Lanceur: Delta 3920 vol D1 74
Transmission: 85 Mbps directement via les satellites TDRS
Résolution: 80 m (MMS) et 30 m (TM)
Mise hors service: En service
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LANDSAT 6 (Perdu suite à la panne de son moteur après le lancement)
Participation: Nasa, Department of the Interior, NOAA et USGS
Constructeur: Lockheed Martin Missiles & Space
Plate-forme: Tiros N Bus
Date de lancement: 05/1 0/1 993
Lanceur: Titan 2G vol 5
Orbite de travail: Transmission: 85 Mbps directement via les satellites TDRS
Résolution: > 1 5 m (ETM)
Mise hors service: 05/1 0/1 993
LANDSAT 7
Constructeur: Lockheed Martin Missiles & Space
Plate-forme: Tiros N Bus
Date de lancement: 05/1 0/1 993
Lanceur: Delta 7920 vol D268
Transmission: 1 50 Mbps directement via les satellites TDRS
Résolution: > 1 5 m (ETM+)
Mise hors service: En service
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LDMC / LANDSAT 8
Constructeur: Orbital Sciences Corporation
Plate-forme: LEOStar-3 Bus
Date de lancement: 11 /02/201 3 (prévision)
Lanceur: Atlas V/401
Base de lancement: Vandenberg Air Force Base, pas de tir SLC-3E
Transmission: 1 50 Mbps directement via les satellites TDRS
Résolution: > 1 5 m (OLI), >30 (TIRS)
Mise hors service: 11 /02/201 3
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RVB (Return Beam Vidicon)
Monté sur les satellites: Landsat 1 à Landsat 3
Taille de la scène: 1 70 km x 1 85 km
Nombre de bandes: 3
Bande 1 visible bleu-vert (475-575 nm)
Bande 2 visible orange-rouge (580-680 nm)
Bande 3 visible rouge au proche infrarouge (690-830 nm)
Résolution spatiale: 30 m
MSS (MultiSpectral Scanner)
Nombre de bandes: 4 à 5
Bande 4 visible vert (0.5 to 0.6 µm)
Bande 5 visible rouge(0.6 to 0.7 µm)
Bande 6 proche infrarouge (0.7 to 0.8 µm)
Bande 7 proche infrarouge (0.8 to 1 .1 µm)
Bande 8 Thermique (1 0.4 to 1 2.6 µm) uniquement Landsat 3
Résolution spatiale: 68 m x 83 m
TM (Thematic Mapper)
Nombre de bandes: 7
Bande 1 visible (0.45 – 0.52 µm)
Bande 4 proche infrarouge (0.76 – 0.90 µm)
Bande 5 proche infrarouge (1 .55 – 1 .75 µm)
Bande 6 thermique (1 0.40 – 1 2.50 µm)
Bande 7 mi infrarouge (IR) (2.08 – 2.35 µm)
Résolution spatiale: 30 x 30 m sauf pour le thermique 1 20 m
ETM (Thematic Mapper) (Enhanced Thematic Mapper)
Monté sur les satellites: Landsat 6
Nombre de bandes: 8
Bande 7 mi infrarouge (2.08 – 2.35 µm)
Bande 8 Panchromatique (0.52 - 0.90µm)
Résolution spatiale: Bande 1 à 6 (30 m), Bande 7 (1 20 m), Bande 8 (1 5 m)
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ETM+ (Enhanced Thematic Mapper +)
Nombre de bandes: 8
Bande 8 Panchromatique (0.52 - 0.90 µm)
Résolution spatiale: Bande 1 à 6 (30 m), Bande 7 (1 20 m), Bande 8 (1 5 m)
MOLI (Operational Land Imager) / TIRS (Thermal InfraRed Sensor)
Nombre de bandes: 9
Bande 8 Panchromatique (1 .36 - 1 .39 µm)
Bande 9 proche infrarouge (0.50 - 0.68 µm)
Résolution spatiale: Bande 1 à 9 (30 m), Bande 8 (1 5 m)
La Columbia River en Oregon au fil des années Photo
NASA/Landsat Science Team
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L
es missions des satellites Landsat est entièrement dédié à l’observation de la Terre, plus
communément appelée télédétection. Leur travail est riche et varié et touche bon nombre de
domaines allant de l’agriculture, foresterie, gestion des ressources, cartographie aux ressources
aquatiques en passant par la géologie sans oublier l’environnement. Voici quelques exemples des
applications des données Landsat.
Agriculture, foresterie et gestion des ressources
Différentiation des types végétatifs : types de culture, types de bois de construction, types de végétation.
Mesure de la surface des cultures par espèce (estimation du rendement des récoltes), de la surface des bois
destiné à la construction ainsi que le volume par espèce (surveillance de la culture forestière).
Détermination de la promptitude de gamme et de la biomasse
Détermination de la vigueur de la végétation et de son stress ainsi que le suivi de la diversité de la biomasse.
Détermination des conditions et des associations de sol.
Evaluation de la répartition de l’herbe et des dommages suite aux incendies de forêt.
Des parcelles agricoles du NordOuest du Péloponnèse en Grèce prises sous différentes longueurs d'ondes par l'instrument TM. A
gauche en couleurs réelles, au centre en proche infrarouge et à droite, il s'agit du calcul du NDVI (Normalized Difference Vegetation
Index) pour chaque pixel de l'image Photo NASA/Landsat Science Team
Utilisation des terres et cartographie
Classification des terres utilisées.
Cartographie des terres et mises à jour de celles-ci, des frontières eau-terre et des fractures géologiques.
Catégorisation des différentes possibilités des terres.
Séparation des catégories urbaines et rurales (suivi de la croissance urbaine).
Planification régionale.
Cartographie des lignes de transport.
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L'Etna en éruption photographié par le satellite Landsat 7. Sur la
gauche en fausses couleurs et sur la droite en vraies couleurs.
Selon le mode, il est possible d'observer des détails différents
Géologie
Identification des différents types de roches.
Cartographie des principales unités géologiques.
Mise à jour des cartes géologiques.
Délimitation des types de roche et de sols non
consolidés.
Cartographie des intrusions brûlantes (le magma
s’échappant d’un volcan par exemple) et des récents
dépôts volcaniques.
Cartographie des reliefs et détermination des
structures régionales.
Recherche des signes extérieurs de la présence de
minéraux.
Ressources aquatiques
Détermination des frontières de l'eau et les zones d'eau de surface ainsi que les volumes.
Cartographie des inondations et des plaines inondables.
Détermination de l’ampleur régionale de la neige et des zones enneigées (estimation de l'écoulement suite à la
fonte des neiges)
Mesure des formations glaciaires et cartographie des zones à risques pour les navires.
Mesure des modèles de sédiment, la teneur des sédiments mélangés à l’eau et déterminer les modèles de
circulation.
Déterminer la profondeur de l’eau et cartographier les bancs et zones peu profondes.
Déterminer les champs irrigués.
Inventaire des lacs et étendues aquatiques.
Etudes océanographique et ressources marines.
Détection des organismes vivants marins
Cartographie des changements des rivages et notamment mesurer l’érosion.
Observation des remous et des vagues.
Environnement
Surveillances des mines à extraction à ciel ouvert.
Cartographie et suivi de la pollution de l’eau (traces d’hydrocarbures, polluants, …)
Détecter la pollution de l’air et ses effets.
Déterminer les conséquences des désastres naturels.
Suivi des conséquences de l’activité humaine sur l’environnement (dégradation des milieux aquatiques,
défoliations et autres).
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