L'extraction des paramètres de surface est une activité essentielle des Sciences de la vie et de la Terre. Ce mémoire propose une nouvelle méthodologie pour l'analyse des paramètres biophysiques et géophysiques, appelée Réalité Terrain Étendue, et qui mêle les avantages des relevés terrain et de la télédétection. Nous nous sommes en particulier attachés aux avantages de la télédétection basse altitude et d'un système micro-drone multi-caméras pour la cartographie de la dynamique de la végétation à l'échelle des individus. Cette problématique pose de nombreuses contraintes sur notre système car l'identification des arbrisseaux nécessite des capteurs innovants et une adaptation aux cycles phénologiques pour améliorer leur capacité de discrimination. La télédétection basse altitude semble être une solution intéressante en terme de résolution spatiale et de souplesse opérationnelle, et le développement des micro-drones civils permet des outils d'autant plus performants et fiables pour les missions terrain. Nous avons donc mis en place un système complet de drone avec une charge utile spécifique emportant simultanément trois appareils photographiques pour l'acquisition à la demande d'images obliques, stéréoscopiques ou multispectrales et permettant le développement de nouvelles méthodes d'identification de la végétation. Enfin, en participant à un relevé terrain du Muséum national d'Histoire naturelle, nous avons validé l'intérêt de notre système pour la cartographie de la dynamique de la végétation. Ce travail s'ouvre sur de nombreuses applications et perspectives de recherche, comme l'extraction de paramètres biophysiques par stéréo-restitution et l'agriculture de précision / Retrieval of land surface parameters is an essential part of life and Earth sciences activities, as they are the key to understand the complex phenomena that take place in the biosphere. This thesis proposes a new methodology for biophysical and geophysical surface para-meters analysis, that we call Extended Ground Truth, and that mix the advantages of the field ope-rations and those of remote sensing. We have especially focused our work on the benefits of low altitude remote sensing with a multi-cameras Unmanned Aerial System for vegetation dynamics mapping at subject scale. This problematic raises strong constraints on the system, as the identification of small bushes implies new type of sensors and the adaptation to the phenological cycles to improve the discrimination capacity of the sensors. Low altitude remote sensing seems a good solution in terms of resolution and operational flexibility and the technical revolution behind the spreading of civilian micro-UAV allows all the more capable and reliable tools for field operations. We therefore developed an Unmanned Aerial System with a specific payload that can lift up three digital cameras at once, allowing on demand oblique, stereoscopic or multispectral synchronous acquisitions and thus the development of new identification methods of the vegetation. Finally, we have participated in a field operation on a test site of the National Natural History Museum and confirmed the interest of our tool for vegetation dynamics mapping. This work leads to many other researches, per example in the field of biophysical parameters extraction from stereoscopic images, and other application fields like precision farming

Les espaces intertidaux correspondent à des estrans soumis à un régime de marée montrant un certain marnage. Il s’agit d’étendues basses constituées d’alluvions récentes, situées à proximité des mers à marée et envahies par les eaux lors des marées hautes. Les espaces intertidaux au nord du Vietnam sont sous l’influence de la mousson associé à un régime de marée diurne. Ils s’étendent sur environ 350 km le long de la côte. Le sud de la zone d’étude est marqué par le delta du fleuve Rouge et le fleuve Thai Binh qui apportent une grande quantité de sédiments, entraînant des estrans à dominante vaseuse ou vaso-silteuse. Le centre de la zone d’étude est caractérisé par des estrans noirs. L’exploitation du charbon dans la région de Cam Pha et de Ha Long expliquent un apport énorme de particules carbonées qui créent des estrans vaseux noirs tout à fait originaux. Cependant, les espaces intertidaux de ce secteur n’ont jusqu’à présent pas fait l’objet d’une étude détaillée. La présente thèse a pour objectif de répondre à quatre questions concernant ces espaces intertidaux :1. Comment la morphologie des estrans a-t-elle évolué depuis les 25 dernières années ?2. Quels sont les sédiments constituant ces estrans : granulométrie, teneur en carbonates, teneur en matière organique, etc. ?3. Quels sont les paramètres biophysiques de surface des estrans ?4. Quels sont les facteurs qui influencent les changements de morphologie des estrans et comment ces derniers peuvent-ils évoluer ?Afin de répondre à ces différentes questions, des images de télédétection tant optiques (Landsat, Spot, Aster, etc.) que radar (Sentinel-1A) ont été utilisées. Les analyses spatiales ont été réalisées à l’aide d’un système d’information géographique (SIG).Le présent travail est une thèse financée dans le cadre du programme liant l’Université de Sciences et Technologies de Hanoï et l’Université de Reims - Champagne-Ardenne, membre du consortium USTH. / Tidal flat is a special environment suffering tidal regime in which tidal flats are submerged during flood tide and exposing the air during ebb tide. Tidal flats in the north coast in Vietnam are constituted in diurnal tide condition with tide range varying from 0.3m to 3.5m. Along 350km coastline of the study area, the diversity of constituent conditions formed various tidal flats with different characteristic. Tidal flats in the southern part of the study area are fed by sediment from two large river systems, in the middle part forms the coal tidal flats, but the only sandy sediment along with tide domination constitute the large tidal flats in the north coast of the study area. This study apply remote sensing techniques and GIS tools to solve four scientific issues including: the evolution of tidal flats over periods from 1989 to 2014, the characteristics of sediments in tidal flats, the surface parameter of tidal flats, and the forcing factors which influence the future change of tidal flats. The results of the study shows that, tidal flats in the north coast in the study area are dramatically eroded but the tidal flats in the south coast are deposition by the concentration of fine sediments. In total 14 forcing factors, the coastal nature factor has highest forcing to the deposition of tidal flats. However, the factors of wind-wave effect and tidal flat width have negative influence to deposition. Consequently, the highest potential for future deposition of tidal flats are around the river mouths in the south coast but no potential for future deposition is in tidal flats in the north of the study area. This study is implemented in the framework of the cooperation between University of Science and Technology Ha Noi (USTH) and Université de Reims Champagne-Ardenne (URCA).

L'extraction des paramètres de surface est une activité essentielle des Sciences de la vie et de la Terre. Ce mémoire propose une nouvelle méthodologie pour l'analyse des paramètres biophysiques et géophysiques, appelée Réalité Terrain Étendue, et qui mêle les avantages des relevés terrain et de la télédétection. Nous nous sommes en particulier attachés aux avantages de la télédétection basse altitude et d'un système micro-drone multi-caméras pour la cartographie de la dynamique de la végétation à l'échelle des individus. Cette problématique pose de nombreuses contraintes sur notre système car l'identification des arbrisseaux nécessite des capteurs innovants et une adaptation aux cycles phénologiques pour améliorer leur capacité de discrimination. La télédétection basse altitude semble être une solution intéressante en terme de résolution spatiale et de souplesse opérationnelle, et le développement des micro-drones civils permet des outils d'autant plus performants et fiables pour les missions terrain. Nous avons donc mis en place un système complet de drone avec une charge utile spécifique emportant simultanément trois appareils photographiques pour l'acquisition à la demande d'images obliques, stéréoscopiques ou multispectrales et permettant le développement de nouvelles méthodes d'identification de la végétation. Enfin, en participant à un relevé terrain du Muséum national d'Histoire naturelle, nous avons validé l'intérêt de notre système pour la cartographie de la dynamique de la végétation. Ce travail s'ouvre sur de nombreuses applications et perspectives de recherche, comme l'extraction de paramètres biophysiques par stéréo-restitution et l'agriculture de précision