Sarah El Chaccour El Hajj Chehade soutiendra sa thèse le vendredi 23 janvier 2026 à 11h en salle B014 du LISIC à Calais.
La thèse est co-dirigée par Serge Reboul et par Georges Stienne.
Titre :
Modélisation statistique de l’amplitude et de la cohérence de phase des signaux radar pour la
caractérisation des sols observés par réflectométrie GNSS
Résumé :
La caractérisation des sols par télédétection est devenue un enjeu majeur pour l’observation de la Terre. La réflectométrie GNSS (GNSS-Reflectometry, GNSS-R), technique radar bistatique exploitant les signaux de navigation réfléchis des constellations satellitaires GNSS existantes, est prometteuse dans ce cadre. Les méthodes GNSS-R conventionnelles reposent principalement sur l’analyse de l’amplitude, tandis que les informations de phase et les caractéristiques fréquentielles offrent un potentiel encore sous-exploité pour une différenciation plus fine des surfaces.
Cette thèse propose un cadre de segmentation fondé sur la distribution Gamma, utilisant une transformation homomorphique pour convertir le bruit multiplicatif affectant les données en bruit additif à variance constante. Cette approche permet l’application d’un algorithme de détection de ruptures CUSUM avec des seuils déterminés statistiquement ainsi que d’une technique de localisation précise fondée sur l’estimation du maximum de vraisemblance Log-Gamma. Un modèle de phase basé sur la distribution de von Mises est proposé pour décrire la transition entre diffusions cohérente et incohérente.
Une étude spectrale définissant trois critères Doppler d’amplitude, de complexité spectrale et de dispersion d’énergie est également proposée. Une méthodologie de génération de données synthétiques, fondée sur un modèle physique et paramétrée à partir de mesures réelles, pallie la rareté des jeux de données GNSS-R annotés pour l’application de modèles d’apprentissage automatique.
Les trois approches proposées sont confrontées à des mesures GNSS-R acquises lors d’une mission apportée réalisée le long d’une trajectoire de 70km en nord de France, démontrant leurs capacités à différencier plages, mer, plans d’eau et sols. Ce travail étend les capacités de la réflectométrie GNSS au-delà des applications océanographiques, ouvrant la voie à une observation à haute résolution des milieux terrestres et hydrologiques, avec un potentiel démontré pour l’estimation du taux d’humidité des sol, la caractérisation de la végétation et la détection des changements environnementaux.
Jury :