Utilisation d'un MNT

Origine :

Ce MNT, illustre par la gure (Fig 6.6), recouvre la totalite de la Guyane fran- caise. C'est le seul existant. Il a ete constitue par l'IGN, par compilation de donnees d'origines diverses, dans le cadre d'un projet visant a permettre la rectication geo- metrique des images radar, an de produire des spatiocartes au 1/200000 de toute cette region.

Au vue de la gure (Fig 6.6), il appara^t une grande inhomogeneite en terme de qualite. En eet, la partie Nord semble bien mieux cartographiee que la partie Sud. Ceci s'explique par une grande inegalite au niveau des donnees cartographiques. Citons l'exemple des levees topographiques, qui representent les donnees les plus precises. Elles sont inexistantes dans toute la region Sud, du fait de son couvert vegetal peu propice et peu penetrable pour leur realisation. Cependant, ces mesures ne sont pas les seules qui ont permis de constituer ce MNT. Elles sont, en fait, de sources tres diverses:

{ DCW (Digital Chart of the World) { la BDZ de l'IGN

{ les cartes topographiques au 1/50000

{ les esquisses photogrammetriques au 1/200000 { la carte globale de la Guyane au 1/500000 { les points GPS

{ les pointes stereo radar

Toutes ces donnees ont ete converties dans un m^eme systeme geodesique et a un pas de 100 metres pour realiser ce MNT.

1:Nous tenons a vivement remercier ici Mr. Jean-Philippe Lagrange et Mr. Claude Penicand (DGA), pour avoir mis a notre disposition ce MNT de reference.

Fig. 6.6 { MNT ( c IGN) de la totalite du territoire guyanais, realise par l'IGN.

Fig.6.7 { MNT de la Montagne Plomb extrait du MNT ( c IGN) represente ci-dessus

Probleme d'echelle:

Le probleme d'echelle intervient dans cette evaluation. En eet, nos donnees res- tituees ont une bien meilleure resolution que celle du MNT. Pour pallier ce probleme, nous avons choisi de reduire la resolution de nos donnees a celle du MNT qui est de 100 metres 100 metres. Cette reduction est de nombre entier dans notre cas.

Elle peut donc ^etre realisee par une methode pyramidale [ROSE-84]. Cette methode consiste a aecter au pixel resultat, la moyenne des pixels d'une fen^etre 22, et

re-iterer ce processus n fois (n representant la puissance de 2 qu'il faut pour avoir ici 100=12:5 = 8, d'ou n= 3), jusqu'a ce que la resolution desiree soit atteinte.

Probleme de geometrie:

L'echelle n'est pas le seul probleme intervenant dans cette evaluation. En ef- fet, il appara^t egalement un probleme de geometrie. Or, deux possibilites peuvent permettre de resoudre ce probleme:

{ projeter le relief restitue dans la geometrie quasi-plane du MNT,

{ projeter les altitudes du MNT dans la geometrie du radar avec un angle d'in- cidence approprie.

Rappelons que ces deux possibilites n'ont cependant pas la m^eme incidence sur l'evaluation. En eet, la premiere donnera non seulement une erreur sur les altitudes, mais egalement une erreur sur la position, du fait de l'intervention des altitudes estimees par notre processus pour la projection en geometrie plane. En revanche, la seconde possibilite ne couplera pas ces deux types d'erreur et donnera directement acces a l'erreur sur les altitudes. Nous avons donc choisi de projeter le MNT en geometrie radar, puis d'evaluer le relief obtenu par radarclinometrie a celui-ci.

Evaluation :

Nous avons procede a l'evaluation du relief de la Montagne Plomb, illustre au chapitre 4 par la gure (Fig 4.20). En ce qui concerne les donnees de reference, elles sont representees a l'etat brut par la gure (Fig 6.7). Comme decrit precedemment, on reduit la resolution des donnees a evaluer, et on projette le MNT de reference en geometrie radar.

A partir des histogrammes (Fig 6.8) et (Fig 6.9), des mesures statistiques (Fig 6.10) de chacun des modeles (reference et estime), on constate une certaine discordance entre ces deux reliefs. Par les moyennes et les medianes, on remarque que le modele restitue par radarclinometrie presente des altitudes pour la plupart surestimees, bien que sa gamme d'altitude (altitude minimale-altitude maximale) soit proche de celle du modele de reference. Par ailleurs, une simple comparaison des deux histogrammes sut pour remarquer les importantes discontinuites existant dans celui des donnees de reference (Fig 6.8) et vis-a-vis de celui des donnees estimees (Fig 6.9). Ces dis- continuites mettent ainsi en evidence une certaine imprecision altimetrique dans les donnees de reference. Lors de l'evaluation, il est impossible de savoir precisement si

une erreur provient du modele restitue ou du modele de reference. De ce fait, la quan- tication de l'erreur de restitution par cette evaluation devra donc ^etre consideree avec precaution.

De la carte des dierences d'altitude entre le modele de reference et le modele res- titue (avec prise en compte du signe de cette dierence), on etablit comme prece- demment l'histogramme, et on calcule les mesures statistiques classiques qui lui sont associees. L'histogramme illustre par la gure (Fig 6.11) se rapproche de la forme d'une gaussienne dont le maxima est excentre par rapport a la dierence d'altitude nulle. Rappelons que la radarclinometrie ne donne l'altitude qu'a une constante pres. Il aurait ete vraisemblablement plus judicieux de faire concider prealablement les moyennes des deux modeles. Mais, nous avons volontairement choisi de developper un processus aveugle, c'est a dire ou aucune information n'est apportee lors de la reconstruction du relief. Cette evaluation met en evidence une surestimation des altitudes estimees par radarclinometrie. Par ailleurs, considerons la valeur de l'ecart type (Tab 6.12), mesure indiquant bien mieux la qualite et la validite du modele estime. Cette mesure est importante, elle est de l'ordre de 40 metres, vis-a-vis de la gamme d'altitude du modele. Cependant, si nous introduisons le fait que la refe- rence est assez imprecise par ces donnees altimetriques etablies avec un ecart type de 15 metres, nous pouvons alors considerer que le modele obtenu par radarclinometrie est satisfaisant, et proche en terme de qualite de celui de l'IGN.