Géolidar pour l'étude des surfaces, de la biosphère et de l'hydrosphère

Le lidar est une méthode de télédétection laser qui est utilisée en recherche et dans l'industrie pour caractériser les surfaces et l'atmosphère. L'abréviation « lidar » signifie : «  LIght Detection And Ranging  » sur le modèle de : radar, sodar ou sonar. Ce terme peut s‘appliquer indifféremment à un grand nombre d'instruments, de techniques et d'applications. Dans les faits, le lidar recouvre deux grands domaines d'activités et des communautés distinctes quant à leurs manières de traiter les problèmes. La communauté «  atmosphère  » est plutôt formée de groupes de recherche, chacun développant ses instruments et ses algorithmes de traitement du signal et d'analyse des données [ E4310 , E4311 ], tandis que la communauté «  surface  » se structure en utilisateurs institutionnels ou privés qui font appel à des sociétés de service équipées de lidars industriels et de logiciels standardisés.

Le présent article traite des lidars géophysiques, ou géolidars, pour les surfaces terrestres et l'exploration planétaire. Il présente la physique de la mesure, les méthodes, l'instrumentation et les applications. En tout premier lieu, le lidar utilise le temps de vol de la lumière pour connaître la distance aux cibles diffusantes. La mesure de distance à elle seule est d'une très grande importance pour les levées topographiques, la bathymétrie des milieux aquatiques et la géodésie. De plus, la mesure de l'intensité diffusée, de la dépolarisation de la lumière reçue et du spectre diffusé sert à caractériser les cibles.