REFLEXION FINALE

Le suivi tridimensionnel des processus d’ablation de versants marneux a besoin de méthodes de caractérisation précises et détaillées, avec une forte fréquence d’acquisition des données. La « résolution-précision » de ces mesures devrait être de quelques centimètres (voire de quelques millimètres) et la « fréquence temporelle » devrait être de plusieurs observations par saison, en fonction de la magnitude du processus d’ablation (bilan résolution-précision-fréquence).

La stéréophotogrammétrie numérique par corrélation d’images prises par un vecteur léger semble être une technique prometteuse pour les résolutions spatiales et temporelles dans l’étude de ravines élémentaires, même si dans les études actuelles la précision est toujours loin de celle exigée pour détecter des objets linéaires d’érosion concentrée à cette échelle. A présent, la taille de pixel du MNT de cette application est assez détaillée (quelques centimètres) mais la précision résultante en Z est plus faible que la précision laquelle on pourrait s’attendre, étant donné la taille des pixels d’origine. Cette technique pourrait être une alternative appropriée pour satisfaire les besoins de détection des objets linéaires à une échelle de ravine élémentaires, si la précision est sensiblement améliorée jusqu’à attendre leur potentiel.

La stéréophotogrammétrie à partir des images prises par un vecteur léger est soumise à une multiplicité de sources d’erreurs qui commence avec l’utilisation d’un vecteur instable ainsi qu’une chambre photo non métrique (Raclot et al., 2005). Pour atteindre la précision théorique maximale il est nécessaire d’établir une stratégie adéquate couvrant toute la chaîne de traitement stéréophotogrammétrique.

La littérature ne fournit pas de solution précise pour des MNT fins issus des vecteurs légers, nous proposons d’y répondre à ces besoins. Notre but est alors de préciser les points où la méthode devient particulière, et de vérifier jusqu’où les incertitudes citées sont surmontables et à quel compromis « qualité / souplesse d’utilisation » il est possible d’accéder.

Dans la caractérisation 3D des ravines élémentaires en zones marneuses à fort relief par des moyens de télédétection, on cherche à déterminer des éléments spatiaux avec une résolution très fine pour mieux comprendre l’hydrologie de ce milieu et les processus d’érosion. Les paramètres nouveaux sont multiples et ne peuvent pas tous être obtenus par les mêmes techniques. Nous nous intéressons aux éléments de caractérisation très fine du MNT pour des besoins de modélisation hydrologique ou pour extraire des paramètres liés à l’érosion hydrique (i.e. pente des versants, pente du fond des thalwegs, ombres, réseau hydrographique, changement de morphologie des versants et de ravines, changement du microrelief par ablation ou dépôt, etc.). Selon les paramètres recherchés les précisions spatiales et temporelles seront différentes, et les méthodes d’observation spatiales devront être adaptées.

La description des processus d’érosion à l’échelle de ravines élémentaires demande une très haute précision et résolution spatiale des MNT à utiliser. Les études d’états de surface (texture, rugosité, couverture végétale, plaques d’érosion) et les conditions hydrologiques

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de versants (griffures, rigoles, ravines) ont besoin d’une résolution-précision spatiale très fine. Cette résolution-précision spatiale à deux ou trois dimensions peut aller de quelques millimètres à quelques centimètres.

L’étude de changement dans le microrelief des versants marneux nus a besoin d’une résolution-précision spatiale et temporelle plus fine que pour le suivi de dépôts au fond de thalwegs, et le processus de glissement de terrain. Cette résolution-précision tridimensionnelle dépend de la dynamique des processus d’érosion locale et elle peut être de quelques millimètres.

Classiquement les MNT disponibles dans ce type de milieu sont au mieux de résolution métrique avec des précisions en altitude du même ordre de grandeur. Nous allons tester des techniques pour attendre des niveaux des précisions plus fins, de types décimétrique et centimétrique, en vue d’observer certains traits du paysage qui ne sont pas accessibles avec des données à 1 m de résolution.

La méthodologie que nous allons proposer ici ne consiste pas à créer de nouveaux processus de traitement informatique pour la construction d’un MNT, mais plutôt à utiliser des outils existant pour répondre au mieux à la problématique d’un MNT fin sur zone érodée que nous faisons reposer sur trois éléments contraignants (Figure II.28) :

• une résolution d’images très fine, exprimée en centimètres alliée à une précision altimétrique du produit final (MNT) également en centimètres ;

• un souci de méthodes opératives simples (faible coût, rapide à mettre en place, et d’application facile) ;

• un contexte difficile de relief tourmenté montagneux.

Figure II.28 - Les éléments contraignants de la recherche.

L’originalité de notre recherche se trouve dans un souci d’équilibre entre ces trois éléments qui constituent des contraintes pour cette application. Nous proposons ici de nous pencher sur deux types de précisions et donc deux types d’approches spatiales.

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Pour la première approche spatiale nous allons utiliser des techniques aériennes afin de construire des MNT avec des précisions de l’ordre de quelques décimètres, voire centimètres (Troisième partie).

D’autre part, nous allons tester l’apport des techniques terrestres pour accéder à des précisions de l’ordre de quelques centimètres, voire millimètres (Quatrième partie). Cette technique terrestre devrait être utiles pour une analyse et un suivi de tous les mouvements fins de la surface des ravines (tels que ablation, dépôt, présence ou absence de rigoles élémentaires).

A l’intérieur de chaque approche notre travail va être décomposé en deux parties. D’abord définir les étapes et les paramètres des chaînes complètes et cohérentes de création des MNT avec la précision recherchée, afin de pouvoir les réutiliser dans d’autres contextes de zones érodées. En parallèle, nous allons développer un ensemble de travaux spécifiques pour permettre une validation fine de chaque élément de la chaîne de création des MNT. Ces techniques devront nous permettre d’estimer tout ce qui concerne les réseaux hydrographiques, pentes et changement de morphologie.

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TROISIÈME PARTIE