Annonce de soutenance de thèse: Chandrika PINNEPALLI | 15 décembre 2025
J’ai le plaisir de vous inviter à ma soutenance de thèse intitulée
« Caractérisation des effets directionnels dans le domaine thermique pour la préparation de la mission TRISHNA »
qui aura lieu lundi 15 décembre 2025 à 14h00 dans la salle de conférence du CESBIO
(18 avenue Édouard Belin, BPI 2801, 31401 Toulouse Cedex 9).
Le lien de visioconférence est https://rendez-vous.renater.fr/Soutenance_orale_these_Chandrika_Pinnepalli_09ef2f-0720f7-264429
Résumé
La mission TRISHNA(Thermal InfraRed Imaging Satellite for High-resolution Natural resource Assessment), développée conjointement par les agences spatiales CNES pour la France et ISRO pour l’Inde fournira à partir de 2027des observations infrarouges thermiques à haute résolution spatio-temporelle. Elles sont essentielles pour progresser dans l’étude des échanges d’énergie et d’eau entre la surface et l’atmosphère. Cependant, le large champ de vue (~34°) de TRISHNA introduira une anisotropie directionnelle susceptible d’affecter la restitution précise de la température de surface (LST) de plusieurs degrés Celsius alors que la précision requise est de 1°C.
Cette thèse a consisté à étudier les propriétés directionnelles du rayonnement infrarouge thermique en combinant des mesures satellitaires, des mesures terrain et plusieurs types de modèles : 1D, 3D, paramétriques dits ‘kernel-driven models’ (KDM) avec une décomposition du signal thermique en noyaux directionnels représentant les lois physiques de l’ombrage et de l’émissivité). Les modèles KDM optiques et thermiques sont mis en relation. Les KDM sont peu consommateurs en temps de calcul et concentrent l’essentiel de la physique en reproduisant la variabilité angulaire et diurne de l’émission thermique.
Le travail qui a été réalisé dans le cadre de cette thèse montre les résultats de plusieurs campagnes de mesures dans le cadre du projet TIRAMISU (Thermal InfraRed Anisotropy Measurement over India and southern-eUrope), une analyse et une modélisation intégrée des données du satellite géostationnaire Meteosat Second Generation, ainsi que des simulations de modèles de transfert radiatif 1D (SCOPE) et 3D (DART). Plusieurs modèles hybrides de type TEKDM (pour Time Evolving KDM) ont été évalués au regard de leur potentialité à décrire le cycle diurne de la LST contaminé par les effets directionnels, et notamment le phénomène du hot spot qui sera observé par TRISHNA et qui consiste à observer des pics thermiques lorsque la cible, le satellite et le soleil sont alignés. Les écarts directionnels peuvent atteindre les 6 °C pour des canopées à forte structure. Un modèle de type TEKDM sera intégré dans le prétraitement des données TRISHNA afin de restituer le couplage dynamique entre la géométrie d’observation et la température de surface.
Summary
The TRISHNA (Thermal InfraRed Imaging Satellite for High-resolution Natural resource Assessment) mission, developed jointly by the CNES space agency for France and ISRO for India, will provide high spatial and temporal resolution thermal infrared observations from 2027 onwards. These observations are essential for advancing the study of energy and water exchanges between the surface and the atmosphere.
However, TRISHNA’s wide field of view (~34°) will introduce directional anisotropy that could affect the accurate reproduction of surface temperature (LST) by several degrees Celsius, whereas the required accuracy is 1°C.
This thesis consisted of studying the directional properties of thermal infrared radiation by combining satellite measurements, field measurements, and several types of models: 1D, 3D, parametric kernel-driven models (KDM) with a decomposition of the thermal signal into directional kernels representing the physical laws of shading and emissivity. Optical and thermal KDM models are linked. KDMs require little computing time and concentrate most of the physics by reproducing the angular and diurnal variability of thermal emission.
The work carried out as part of this thesis presents the results of several measurement campaigns conducted as part of the TIRAMISU (Thermal InfraRed Anisotropy Measurement over India and southern Europe) project, an integrated analysis and modeling of data from the Meteosat Second Generation geostationary satellite, as well as simulations of 1D (SCOPE) and 3D (DART) radiative transfer models. Several hybrid TEKDM (Time Evolving KDM) models were evaluated for their potential to describe the diurnal cycle of LST contaminated by directional effects, in particular the hot spot phenomenon that will be observed by TRISHNA, which consists of observing thermal peaks when the target, the satellite, and the sun are aligned. Directional deviations can reach 6°C for canopies with a strong structure. A TEKDM-type model will be integrated into the pre-processing of TRISHNA data in order to reproduce the dynamic coupling between the observation geometry and the surface temperature.
Jury :
- Kaniska Mallick (LIST, Luxembourg) : Rapporteur
- Isabel Trigo (IPMA, Portugal) : Rapporteur
- Laure Roupioz (ONERA) : Examinateur
- Yingjie Wang (CESBIO) : Examinateur
- Jonathan Leon Tavares (VITO, Belgique) : Examinateur
- Philippe Maisongrande (CNES) : Invité
- Thomas Vidal (ACRI-ST) : Invité
- Jean-Louis Roujean (CESBIO) : Directeur de thèse
La présentation sera faite en anglais.
Bien cordialement,
Chandrika Pinnepalli
Doctorante CESBIO
CNRS, CNES, ACRI-ST
