Abstract
The characterization of sands detailed in this paper has been performed in order to support the in-flight radiometric performance assessment of space-borne optical sensors over so-called Pseudo-Invariant Calibration Sites (PICS). Although the physical properties of PICS surface are fairly stable in time, the signal measured from space varies with the illumination and the viewing geometries. Thus there is a need to characterize the spectro-directional properties of PICS. This can be done, at a broad scale, thanks to multi-spectral multi-directional space-borne sensors such as the POLDER instrument (with old data). However, interpolating or extrapolating the spectro-directional reflectances measured from space to spectral bands of another sensor is not straightforward. The hyperspectral characterization of sand samples collected within or nearby PICS can contribute to a solution. In this context, a set of 31 sand samples was compiled. The BiConical Reflectance Factor (BCRF) was measured between 0.4 and 2.5 µm, over a quarter hemisphere when the amount of sand in the sample was large enough and for only a single fixed angular configuration for small samples. These optical measurements were complemented by grain size distribution measurements and mineralogical analysis and compiled together with previously published measurements in the so-called PICSAND database, freely available on line.
La caractérisation des sables détaillée dans cet article a été faite en soutien à l'estimation en vol des performances radiométriques des capteurs optiques spatiaux à partir des sites appelés PICS pour Pseudo-Invariant Calibration Sites. Bien que les propriétés physiques des PICS soient relativement stables dans le temps, le signal mesuré depuis l'espace varie en fonction des géométries d'illumination et d'observation. De ce fait, il est nécessaire de caractériser les propriétés spectro-directionnelles des PICS. Ceci peut être fait, à une grande échelle, à partir de capteurs spatiaux multi-spectraux et multi-directionnels tels que le capteur POLDER (avec des données anciennes). Cependant, l'interpolation ou l'extrapolation des réflectances spectro-directionnelles obtenues depuis l'espace aux bandes spectrales d'un autre capteur est délicate. La caractérisation hyperspectrale d'échantillons de sable issus de PICS ou de leur voisinage peut participer à une solution. Dans ce contexte, 31 échantillons de sable ont été collectés. Le Facteur de Reflectance BiConique (BCRF) a été mesuré entre 0,4 et 2,5 µm, pour une demi-hémisphère lorsque la quantité de sable était suffisante, et pour une seule géométrie pour les échantillons plus petits. Ces mesures optiques ont été complétées par des mesures de distribution en taille et par une analyse minéralogique, et mises dans une base de données appelée PICSAND avec d'autres mesures publiées dans la littérature. Cette base de donnée est en libre accès en ligne.