3.2.1 Les critères de sélection des types de facettes.

La justification des critères de sélection de la classification sur laquelle est établie la typologie des facettes topographiques pour le bassin versant de Kamech repose, comme pour Abdeladim, sur l'analyse conjointe des résultats de l'ACP et des profils topographiques représentatifs de l'agencement du paysage.

Variables (axes F1 et F2 : 81.94 %) ALTITUDES PENTES ORIENTATIONS -1 -0.75 -0.5 -0.25 0 0.25 0.5 0.75 1 -1 -0.75 -0.5 -0.25 0 0.25 0.5 0.75 1 F1 (47.57 %) F2 (3 4. 37 % )

Figure 4.17 : Analyse en Composantes Principales ; projection des variables (altitude, pente et orientation) sur les axes factoriels pour le bassin versant de Kamech.

Le graphique de la figure 4.17 montre les résultats de la projection des variables sur les axes factoriels. Il permet là aussi de comprendre quels sont les facteurs déterminants dans l'organisation topographique du bassin versant. Ainsi sur l'axe F1, expliquant environ 50 % de l'inertie du nuage de points, s'opposent les pentes et les altitudes. Ces deux variables, qui contribuent respectivement à la construction de l'axe à hauteur de 43,5 % et 51,5 %, montrent l'opposition qui existe dans cet espace : les facettes les plus élevées en altitude sont aussi les moins pentues et réciproquement, les facettes les plus pentues se localisent dans les parties aval du relief. Ce premier constat qui traduit l’inversion topographique de ce paysage, permet

la définition de la première composante et entre de ce fait dans les critères de différenciation des ensembles topographiques.

Les orientations définissent à elles seules la seconde composante explicative de l'agencement des facettes. Fortement corrélée à F2, cette seconde composante permet de différencier efficacement les deux versants de l'oued d'une part et les éventuelles variations internes à chaque sous-ensemble défini. Ce second point est toutefois sujet à discussion : il s'avère en effet qu'un même ensemble topographique comme par exemple une succession latérale de collines arrondies présente des facettes topographiques qui s'opposent deux à deux du point vue de l'orientation mais qui s'inscrivent dans un même contexte morphodynamique. Ce critère doit donc être minimisé dans l'analyse afin de ne pas séparer des ensembles cohérents

Figure 4.18 : Analyse en Composantes Principales ; projection des individus (facettes topographiques) sur les axes factoriels pour le bassin versant de Kamech.

Malheureusement la complexité topographique du bassin versant de Kamech ne permet pas, comme c'est le cas pour Abdeladim, d'extraire des groupes provisoires en lecture directe du graphique représentant la projection des individus sur les axes factoriels (figure 4.18). Il est donc nécessaire de se reporter directement à l'étude des profils topographiques pour en comprendre l'agencement et établir les critères pertinents à retenir lors de la classification. Afin de faciliter l'explication de l'agencement des facettes topographiques dans cet espace, il est utile de se reporter à cinq profils : un profil transversal (figure 4.19) montrant comment se répartissent les facettes topographiques suivant un axe perpendiculaire aux linéaires géologiques et quatre profils longitudinaux (figure 4.20 et 4.21) permettant de comprendre les différents agencements en place dans le sens des couches géologiques La structure du bassin versant de Kamech est en effet telle qu'il est impossible de saisir son organisation sans avoir recours à l'analogie avec la nature géologique sous-jacente qui façonne ce relief monoclinal inversé.

Figure 4.19 : Agencements topographiques suivant l'axe perpendiculaire aux couches géologiques.

La figure 4.19 qui montre le profil topographique tracé suivant un axe perpendiculaire aux couches géologiques met en avant les principales caractéristiques de la structure du bassin- versant sans toutefois permettre de comprendre l'organisation interne de chacune d'elles. L'espace se subdivise en deux grands ensembles qui prennent place de part et d'autre de l'oued principal. Celui-ci marque en effet une séparation nette entre les versants de la rive droite, développés sur le revers des couches géologiques et les versants de la rive gauche, structurés par les fronts de ces dernières. Six systèmes de pente sont ainsi mis en évidence : deux en rive droite, trois en rive gauche et un situé à l'intermédiaire entre ces deux grands ensembles. Aussi, du nord-ouest vers le sud-ouest se succèdent des unités marquées par des différences notoires dans les formes topographiques en place.

A l'amont de la rive droite apparaît un versant régulier globalement orienté vers le sud-est développé sur le revers géologique d'un épais banc de marnes, limité à l'amont et à l'aval par des affleurements gréseux qui marquent respectivement la limite du bassin versant et le passage au second système de cet ensemble. Ceci se traduit spatialement par la mise en place d'une ligne où les écoulements se concentrent suffisamment pour former des entailles conséquentes. Ce premier ensemble est représenté par le profil C-D (figure 4.20).

Apparaît ensuite un ensemble de collines (figure 4.20) séparées par des oueds plus ou moins encaissés (profil E-F). Les pentes, plus marquées que dans le cas précédent, correspondent aux flancs des collines qui représentent autant de facettes topographiques opposées deux à deux en terme d'orientation (nord-est / sud-ouest et sud-ouest / nord-est). Les axes de concentration des écoulements en revanche s'établissent au pied de ces collines et s'orientent généralement dans le même sens que le premier ensemble décrit. Cette seconde unité est limitée à l'aval par le lit majeur de l'oued principal.

Figure 4.20 : profils longitudinaux développés sur le revers des couches géologiques (versant rive droite).

Le lit majeur de l'oued principal, correspondant au troisième type topographique noté sur le profil A-B (figure 4.19), présente la particularité d'être formé de facettes topographiques relativement peu pentues qui se font face de part et d'autre de l'oued. Les écoulements à la surface de celles-ci se font soit du nord-ouest vers le sud-est soit du sud-est vers le nord-ouest. En outre, cette entité ne présente pas de continuité topographique longitudinale. Différents blocs s'individualisent, entrecoupés par les lits mineurs des nombreux cours d'eau temporaires établis sur les rives droite et gauche. Cet ensemble assure la transition entre les deux versants principaux de ce paysage. A ce titre, il se localise sur un affleurement de marnes qui représente à la fois le front de la couche géologique, pour les facettes localisées directement sur sa rive gauche, et au revers de cette même couche, dès lors que les facettes se trouvent immédiatement sur sa rive droite.

En continuant la progression vers le sud-est deux structures emboîtées apparaissent alternativement. La première de ces structures (figure 4.19) représente un talus en forte pente, qui apparaît dès qu'un banc de grès, même de faible développement, affleure en surface. Les écoulements qui prennent forme sur ces derniers s'orientent sud-est / nord-ouest. Ces talus forment un ensemble longitudinal plus ou moins continu, parfois entrecoupé par les lits mineurs de cours d'eau transversaux formés plus en amont, lorsque ceux-ci s'encaissent suffisamment. Cette caractéristique confère à l'ensemble un aspect irrégulier donnant l'impression d'une succession de croupes arrondies et d'ensellements le long des affleurements gréseux.

Le lit majeur de l'oued principal, correspondant au troisième type topographique noté sur le profil A-B (figure 4.19), présente la particularité d'être formé de facettes topographiques relativement peu pentues qui se font face de part et d'autre de l'oued. Les écoulements à la surface de celles-ci se font soit du nord-ouest vers le sud-est… soit du sud-est vers le nord- ouest. En outre, cette entité ne présente pas de continuité topographique longitudinale. Différents blocs s'individualisent, entrecoupés par les lits mineurs des nombreux cours d'eau temporaires établis sur les rives droite et gauche. Cet ensemble assure la transition entre les deux versants principaux de ce paysage. A ce titre, il se localise sur un affleurement de marnes qui représente à la fois le front de la couche géologique, pour les facettes localisées directement sur sa rive gauche, et au revers de cette même couche, dès lors que les facettes se trouvent immédiatement sur sa rive droite.

En continuant la progression vers le sud-est deux structures emboîtées apparaissent alternativement. La première de ces structures (figure 4.19) représente un talus en forte pente, qui apparaît dès qu'un banc de grès, même de faible développement, affleure en surface. Les écoulements qui prennent forme sur ces derniers s'orientent sud-est / nord-ouest. Ces talus forment un ensemble longitudinal plus ou moins continu, parfois entrecoupé par les lits mineurs de cours d'eau transversaux formés plus en amont, lorsque ceux-ci s'encaissent suffisamment. Cette caractéristique confère à l'ensemble un aspect irrégulier donnant l'impression d'une succession de croupes arrondies et d'ensellements le long des affleurements gréseux.

Figure 4.21 : Profils longitudinaux développés sur le front des couches géologiques. (Versant rive gauche).

Entre ces talus une succession longitudinale de collines se développe sur les affleurements marneux. Celles-ci sont représentées sur le profil G-H (figure 4.21). Comme pour les collines de la rive droite, les écoulements qui se forment sur ces entités s'orientent soit sud-ouest / nord-est, soit nord-est / sud-ouest. Ils sont eux-mêmes perpendiculaires aux drains principaux

formés plus en amont, soit sur le talus directement en amont, soit sur le versant régulier formant la dernière entité du bassin versant selon l'axe transversal (figure 4.19).

L'alternance constatée se répète deux fois de manière quasi-identique (figure 4.19), puis au- delà d'un troisième talus moins marqué s'établit un versant régulier, peu pentu et globalement orienté sud-est / nord-ouest. Ce dernier versant est représenté par le profil I-J de la figure 4.21. Son aspect vallonné, imputable aux axes de concentration des eaux qui s'encaissent très légèrement dans cet ensemble, est plus marqué dans sa partie aval.

Enfin, un dernier ensemble mérite d'être signalé. Celui-ci apparaît en première partie de tous les profils longitudinaux présentés dans les figures 4.20 et 4.21. Il correspond là encore à un versant régulier raccordant l'ensemble des profils décrits jusqu'à présent. Cette entité, dont les directions d'écoulement s'orientent nord-est / sud-ouest se place perpendiculairement aux profils décrits et correspond de ce fait à la limite amont du bassin versant. Il apparaît comme un accident dans l'agencement classique de cet espace. Sa formation est essentiellement liée à une série d'affleurements gréseux probablement plus résistants qui se retrouvent en position dominante dans le paysage. Ils contribuent à élever et à renforcer ce dernier, limitant par la même occasion l'érosion différentielle des marnes présentes entre ces affleurements. Toutefois, si cette entité s'oppose aux autres en matière d'orientation, elle est similaire à ces derniers en ce qui concerne les systèmes de pentes (et les organisations verticales). Par conséquent, il n'est pas nécessaire qu'elle fasse l'objet d'un type particulier.

A l'issue des analyses réalisées, il est possible de déterminer précisément les critères à retenir pour la classification des facettes topographiques sur cet espace. Il s'agit donc de définir :

• Deux classes représentant les facettes « d'altitudes élevées et de pentes faibles, opposées en terme d'orientation ». Ces deux classes correspondant aux versants amont gauche et amont droit.

• Une classe représentant « les pentes les plus fortes pour des altitudes relativement modestes. » Cette classe correspondant aux facettes de talus.

• Deux classes pour lesquelles les « pentes sont fortes et marquent des oppositions d'orientation. » Ces deux classes permettant de définir les sous ensembles de collines situées sur les deux rives du bassin versant.

Les treize scénarios établis pour Kamech sont présentés en figure 4.22. Comme pour Abdeladim, la sélection des scénarios est réalisée par comparaison directe et par confrontation avec les critères de sélection issus de l'analyse réalisée précédemment. A la vue des treize scénarios, il est directement possible d'en retirer huit : ces derniers mettent en effet trop l'accent, comme ce fut le cas pour Abdeladim, sur les différences d'orientations entre les facettes topographiques. Or, comme cela à été précisé, ces distinctions ne doivent permettre que la différenciation d'ensembles opposés de facettes topographiques mais ne doivent en aucun cas séparer dans des groupes différents des facettes similaires, proches spatialement mais opposées en terme de direction d'écoulements. De ce fait, toutes les CAH, les K-means 6, 7 et 8 classes ainsi que la classification mixte avec 6 classes sont à retirer. Les secondes classifications à exclure sont celles qui ne permettent pas assez de distinctions dans les groupes qu'elles définissent et qui, par conséquent, procèdent à des regroupements abusifs de facettes différentes dans des ensembles communs. Sont ainsi éliminées les classifications : K- means 4 classes et mixte 4 et 5 classes. Celle-ci fait parfaitement ressortir les critères de sélection définis plus avant dans le paragraphe. Toutefois, quelques petites erreurs et quelques

oublis sont à signaler. Ils nécessitent la mise en place, manuellement d'une sixième classe pour que l'analyse soit la plus juste et la plus précise possible (voir encadré ci-après).

CLASSIFICATIONS NUMERIQUES, CORRECTIONS MANUELLES Comme dans tous traitements automatisés, quelques artéfacts sont à signaler. Ceux-ci réfèrent à des mauvaises attributions de facettes à des groupes qui ne leur correspondent pas nécessairement. Les erreurs de ce type sont dues à deux raisons

• Certaines facettes présentent des caractéristiques d’inclinaison de pente ou d’orientation qui les

rapprochent numériquement d’un type autre que celui auquel elles appartiennent normalement. Ce cas concerne généralement des facettes topographiques de taille moyenne qui se retrouvent essentiellement dans les ensembles de collines décrits précédemment. D’ailleurs la réattribution ne se fait qu’entre ces deux types. Mais elle est nécessaire dans un souci de continuité spatiale.

• Le second cas est plus problématique car il met l’accent sur les problèmes de résolution entre les

différentes sources de données disponibles. Comme cela est précisé dans le premier paragraphe de ce chapitre, une facette topographique doit avoir une longueur (dans le sens de la plus grande pente) d’au moins 10 mètres. Or certaines facettes relevées, concernant essentiellement les facettes de talus ne répondent pas à ce critère. Elles n’en sont pas moins indispensables à l’analyse et doivent de ce fait figurer dans la cartographie. Le problème qui se pose cependant est que leur courte longueur introduit un artéfact, que nous nommerons « effet de bordure », lié à la résolution du MNT à partir duquel sont attribués les valeurs d’altitude, de pente et d’orientation : comment être sur que la facette tracée tombe parfaitement sur les pixels qui la représentent théoriquement sur le MNT lorsque celle-ci à une longueur au plus égale à deux fois la résolution de ce dernier ? C’est tout simplement impossible, vis-à-vis des outils actuels, car il n’est pas permis d’espérer un tracé parfait des unités relevées sur le terrain. Les traitements numériques souffrent alors de cette imprécision en attribuant des valeurs « fausses » à ces ensembles. Il est toutefois important de noter que cet « effet de bordure » existe pour l’ensemble des facettes cartographiées, mais il est moins sensible lorsque ces dernières ont une taille importante car il est sûr, dans ce cas, qu’elles couvrent une majorité de pixels qui leur correspond réellement.

Outre ces erreurs, quelques facettes très particulières doivent aussi être distinguées car elles impliquent des comportements dynamiques singuliers : facettes de badlands, de têtes de ravins… Dans ce cas, il ne s’agit donc pas d’une réattribution manuelle d’une classe à une autre, mais de la définition d’une nouvelle classe qu’aucune des méthodes de classification testées n’a su individualiser. Ces problèmes mettent d’ailleurs l’accent sur le fait qu’il faille parfaitement connaître l’espace que l’on étudie quand on souhaite lui appliquer des traitements numériques et automatiques. Sans cette connaissance du terrain, certaines de ses finesses risquent de passer inaperçues alors qu’elles impliquent des conséquences qui ne sont pas toujours négligeables sur le plan organisationnel ou dynamique. Quoi qu’il en soit, ces mauvaises attributions sont corrigées manuellement afin que les types de facettes établis puissent accueillir les organisations verticales du milieu sans entraîner de contresens lors de la synthèse paysagère et de l’établissement de la carte des segments de paysages. C’est donc sur 6 classes, reposant sur les ensembles définis pas la classification K-means 5 classes, que la typologie des facettes topographiques de Kamech est établie.

Figure 4.22 : Les treize scénarios faisant varier la méthode de classification et le nombre de classes en vue d'établir une typologie des facettes topographiques sur le bassin versant de Kamech.