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The Bidirectional Reflectance Distribution Function (BRDF) of several plant canopies was extensively sampled by the POLDER airborne instrument in the Alpilles-ReSeDA campaign. The 16 flights carried out over the Alpilles test site from January to October 1997 cover all the plant growth stages. Estimation of biophysical variables was undertaken by inversion of three one-dimensional radiative transfer models, SAIL, KUUSK and IAPI, coupled with the PROSPECT leaf optical properties model, in order to fully utilize both the directional and the spectral information of the images. This study mainly focuses on the capability of model inversion to retrieve the leaf area index (LAI) of wheat, maize, sunflower and alfalfa crops, for which ground validation was available. In order to evaluate the quality of inversions and to map the LAI or the chlorophyll content C ab , the associated estimation errors are determined for these two biophysical variables. remote sensing / canopy reflectance model / inverse problem / estimation uncertainty Résumé-Erreurs associées à la caractérisation des couverts végétaux par inversion de trois modèles de réflectance sur des données POLDER aéroporté. La Fonction de Distribution de Réflectance Bidirectionnelle (BRDF) de plusieurs couverts végétaux a été intensivement échantillonnée par l'instrument POLDER aéroporté lors de la campagne Alpilles-ReSeDA. Les 16 vols effectués au-dessus du site des Alpilles, couvrent la période de janvier à octobre 1997 et donc tous les stades de croissance des plantes. Les variables biophysiques ont été estimées par inversion de trois modèles de transfert radiatif unidimensionnels, SAIL, KUUSK, et IAPI, couplés au modèle de propriétés optiques des feuilles PROSPECT afin de tirer pleinement parti de l'information spectrale et directionnelle des images. Cette étude porte plus particulièrement sur la capacité des modèles à restituer l'indice de surface foliaire (LAI) dont la mesure au champ a été réalisée sur différentes parcelles de blé, maïs, tournesol et luzerne. Afin d'évaluer la qualité des inversions et de cartographier le LAI ou la concentration en chlorophylle C ab , les erreurs d'estimation associées ont été déterminées pour ces deux variables biophysiques. télédétection / modèle de réflectance des couverts végétaux / problème inverse / incertitude d'estimation

The Alpilles-ReSeDA program was initiated to develop and test methods for interpreting remote sensing data that could lead to a better evaluation of soil and vegetation processes. This article presents the experiment that was setup in order to acquire the necessary data to achieve this goal. Intensive measurements were performed for almost one year over a small agricultural region in the South of France (20 kilometers square). To capture the main processes controlling land-atmosphere exchanges, the local climate was fully characterized, and surface energy fluxes, vegetation biomass, vegetation structure, soil moisture profiles, surface soil moisture, surface temperature and soil temperature were monitored. Additional plant physiological measurements and a full characterization of physical soil parameters were also carried out. After presenting the different types of measurements, examples are given in order to illustrate the variability of soils and plant processes in the area in response to the experienced climate. surface energy fluxes / evapotranspiration / soil moisture / soil physical properties / experiment / vegetation characterization Résumé-Suivi des échanges d'énergie et de masse au cours de l'expérimentation Alpilles-ReSeDA. Le programme Alpilles-ReSeDA a été mis en place pour développer et tester des méthodes permettant une meilleure utilisation des données de télédétection pour le suivi du fonctionnement des sols et des cultures. Cet article présente l'expérimentation qui a été réalisée pour acquérir un jeu de données permettant cette analyse. Des mesures intensives ont été réalisées pendant presque une année sur une petite région agricole du Sud de la France (20 kilomètres carrés). De façon à suivre l'ensemble des processus contrôlant les échanges surface-atmosphère, l'ensemble des paramètres climatiques locaux ont été mesurés, ainsi que les flux d'énergie de surface, les caractéristiques de structure de la végétation et du sol, l'humidité et les températures du sol, la température de surface. Des mesures des paramètres physiologiques des plantes et des caractéristiques physiques des sols ont également été entreprises. Après avoir présenté les différents types de mesures réalisées, des exemples présentant la variabilité des couverts végétaux et des sols dans la zone d'étude sont présentés.

The STICS crop model was recently coupled with radiative transfer (RT) models in the solar and microwave domains. This permits the simulation of the temporal variation of remotely-sensed data over wheat canopies. This paper presents the first results in assimilating remotely sensed data into STICS: comparing simulated and actual remotely-sensed data allows the recalibration of some STICS parameters so as to constrain the evolution of the simulated canopy variables. A sensitivity analysis of the coupled STICS+RT model was carried out to select the parameters of STICS with the largest influence on remotely-sensed observables and on some canopy variables (dry biomass and LAI), leading us to assess the parameters that should be recalibrated in the assimilation process, in order to adequately simulate the time course of the remotely-sensed data. In a second step, the benefits of assimilating optical data alone, radar data alone and both optical and radar data into STICS+RT were compared. crop model / wheat / remote sensing / assimilationRésumé -Assimilation de données de télédétection optique et radar dans le modèle STICS de culture de blé. Le modèle de culture STICS a été récemment couplé avec des modèles de transfert radiatif (RT) dans les domaines optique (du visible au moyen infrarouge) et radar. Ceci permet de simuler l'évolution temporelle de variables obtenues par télédétection au dessus d'un couvert de blé. Cet article présente les premiers résultats d'assimilation de données de télédétection dans le modèle STICS : la comparaison de données de télédétection modélisées aux données réelles permet de re-étalonner certains des paramètres de STICS, de manière à contraindre la simulation de l'évolution temporelle des variables du couvert. Une analyse de sensibilité du modèle couplé STICS+RT permet de sélectionner les paramètres de STICS ayant le plus d'effet sur les données de télédétection simulées, ainsi que sur certaines variables caractéristiques du couvert (indice foliaire et biomasse aérienne). On peut ainsi choisir les paramètres devant être ajustés dans la procédure d'assimilation, afin d'améliorer la simulation des données de télédétection. On compare ensuite les résultats obtenus en assimilant des données de télédétection optique, des données radar, et simultanément des données optiques et radar. modèle de culture / blé / télédétection / assimilation