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Titre du projet : Programme LEFE « SURFEUILLE : Mesures et modélisation des effets des propriétés de surface des feuilles ».
Acronyme : SURFEUILLE
Coordinateur : Frédéric BARET
Financeurs : CNRS-INSU
Enveloppe global du projet : 11 000 €
Partenaires : Muséum d’Histoire Naturelle
Personnes de l’UMR EMMAH impliquées dans le projet : Frédéric BARET, Alexis COMAR
Responsable du projet à EMMAH : F. Baret
Résumé :
La description et modélisation des propriétés optiques des feuilles est nécessaire à la compréhension des propriétés du couvert végétal et donc à l’interprétation des signaux de télédétection. Les propriétés directionnelles des feuilles sont principalement dues aux effets de surface. Deux caractéristiques physiques influant sur la fonction de distribution bi directionnelle de réflectance (BRDF) des feuilles ont été identifiées: l’état des cires au niveau de l’épiderme et la pubescence d’une part, et la rugosité d’autre part. L’état de la surface de la feuille varie en fonction des espèces et des contraintes environnementales.

Une connaissance plus détaillée des propriétés directionnelles des feuilles et des états de surface associés apparait donc pertinente pour améliorer nos outils d’interprétation de la réflectance mesurée :
• Meilleure description du transfert radiatif du couvert

• Capacité de discriminer certaines espèces par leurs propriétés de surface des feuilles

• Aide à la détection de stress par la modification de l’état de surface des feuilles.

• Optimisation de la configuration de mesure des propriétés des feuilles. La modélisation de la BRDF (BTDF) des feuilles permettraient de s’affranchir des sphères intégrantes (peu pratiques sur le terrain) pour la mesure de la réflectance (transmittance) diffuse, en optimisant la configuration directionnelle.
Les objectifs du projet SURFEUILLE sont les suivants :
1. Caractérisation de la variabilité naturelle des propriétés directionnelles des feuilles. Pour cela nous sélectionnerons et mesurerons quelques feuilles ayant des caractéristiques extrêmes en termes d’état de surface avec le conocope du MHN.

2. Proposer une amélioration du modèle de BRDF de L.Bousquet (2005) prenant en compte d’autres phénomènes que la réflexion spéculaire comme la rugosité orientée de la surface de nombreuses feuilles de monocotylédones comme le blé (Combes et al., 2007), la pubescence et al glaucescence.

3. Création d’une base de données constituée de mesures réalisées et des paramètres du modèle construit précédemment. Cette base de données ouverte à la communauté contiendra outre les mesures ‘extrèmes’ réalisées dans le cadre du premier objectif, des mesures sur un nombre significatif (une trentaine) d’espèces communes : blé, maïs, colza, chêne, hêtre, châtaigner, etc…

4. Caractérisation de la variabilité intra-espèce et/ou liée aux conditions environnementales afin d’en déterminer l’amplitude.