Caractérisation de chapeaux de fer dans l’Arctique canadien et télédétection multi- et hyperspectrale à l’aide d’algorithmes de détection de cibles

• Main Author: Brassard, Éloïse
• Other Authors: Lemelin, Myriam, Williamson, Marie-Claude
• Format: Other/Unknown Material
• Language: French
• Published: Université de Sherbrooke 2024
• Subjects: Télédétection; Chapeaux de fer; Arctique; Spectroscopie; Minéralogie; Géochimie; Détection de cibles; Hyperspectral; Mars; Remote sensing; Gossans; Arctic; Spectroscopy; Mineralogy; Geochemistry; Target detection; Nunavut; Heiberg; Prisma; Arctique*
• Online Access: http://hdl.handle.net/11143/21676

L’étude de milieux analogues sur Terre est primordiale pour les missions d’exploration spatiale. Bien que l’Arctique canadien soit différent des terrains volcaniques sur Mars, il offre des conditions géologiques semblables. Les chapeaux de fer sont des formations géologiques clés pour l’étude de la surface martienne en raison de leurs processus de formation et de leur minéralogie unique, ainsi que de leur potentiel à conserver des biosignatures qui indiquent d’anciennes traces de vie. Ce projet vise à approfondir les connaissances sur la géologie et la télédétection des chapeaux de fer de l’Arctique canadien en tant qu’analogues martiens afin d’évaluer leur potentiel de détection par images satellitaires en utilisant une librairie spectrale basée sur des échantillons terrain. Au total, 42 échantillons ont été collectés à la surface de chapeaux de fer sur l’île Axel Heiberg, au Nunavut. L’analyse minéralogique par diffraction des rayons X de 12 échantillons représentatifs montre la présence de quartz dans tous les échantillons, de gypse dans la plupart, et de goethite, jarosite ou barytine dans moins de la moitié. L’analyse géochimique par fluorescence des rayons X confirme la prédominance de la silice, du calcium et du baryum, avec des quantités importantes de fer et de soufre. Le pH des échantillons en laboratoire varie de 1,85 à 7,51 et semble lié à leur minéralogie dominante. La signature spectrale VNIR-SWIR des échantillons a été utilisée avec plusieurs algorithmes de détection de cibles sur des images satellitaires PRISMA et WorldView, qui ont respectivement une haute résolution spectrale et spatiale. L’algorithme Spectral Feature Fitting s’est avéré le plus efficace dans la région d’étude pour détecter des chapeaux de fer étudiés sur le terrain ainsi que d’autres non vérifiés au sol. La combinaison des deux types d’images est optimale pour détecter les cibles avec celles-ci, éliminer les fausses cibles avec PRISMA, et affiner le contour des cibles avec WorldView. Alors que l’une des priorités de la ...