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1996
Actes des Journées de Télédétection en Sciences humaines
162

Télédétection, numérisation et transferts d’échelle dans l’étude géographique des milieux physiques et urbains

Remote sensing, digitalisation and scale change in the study of natural and urban environment

Yann Callot et Jean-Louis Drouot

Entrées d’index

Mots-clés :

télédétection

Keywords :

remote sensing
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Texte intégral

1Le laboratoire de télédétection de l’Université de Tours, créé à la fin de l’année 1994, poursuit des recherches sur les apports de la télédétection et des traitements d’images à l’étude géographique de milieux divers. Cette recherche concerne tant les milieux physiques que la géographie urbaine, et se veut à la fois méthodologique (à propos des outils) et fondamentale (à propos des thèmes et des espaces abordés).

L’approche méthodologique

2Dans la diversité des outils et des approches possibles par télédétection, nous avons privilégié les directions de recherche suivantes :

Les relations spatiales

3Nous nous plaçons dans le prolongement de travaux initiés il y a plusieurs années grâce à une collaboration avec Catherine Méring sur une thématique de géographie physique (Callot et al., 1994) : nos travaux avaient pour objectif la cartographie des formes dunaires d’un erg continu. L’homogénéité du substrat rendant quasi impossible une approche spectrale, nous avons été conduits à nous intéresser aux outils de la Morphologie Mathématique. La capacité de ces outils à traiter chaque pixel de l’image en fonction d’un voisinage prédéfini nous affranchissait notamment de l’influence prépondérante de la topographie sur la réponse spectrale. Elle nous permettait également d’utiliser les images SPOT panchromatiques à 10 m de résolution, bien plus adaptées à la taille des édifices dunaires considérés.

4Cette direction de recherche, initiée sur des formes de complexité moyenne dans la partie nord-orientale du Grand Erg Occidental, a été prolongée sur une partie bien plus complexe du même erg (Drouot, 1994). Une étude fine de la répartition spatiale des dunes et des relations d’échelles qui s’établissent entre elles, selon leurs dimensions et leurs orientations a permis d’obtenir un document cartographique. Il montre la répartition spatiale et l’orientation des édifices dunaires selon quatre densités possibles et met en évidence une relation entre la densité et l’orientation des dunes.

5Les relations entre les édifices, leur forme, leur densité et leur orientation nous ont conduit à accorder de plus en plus d’intérêt aux problématiques de transfert d’échelle et à les appliquer à d’autres thématiques, notamment urbaines.

Les transferts d’échelle

6Cette direction de recherche est apparue lors de comparaisons entre images Landsat TM et SPOT panchromatique pour la cartographie des formes dunaires. Elle nous a conduit à "étendre" nos traitements d’images à des documents de plus en plus précis. L’absence de données satellitaires de définition supérieure à celle des images SPOT panchromatique a été palliée par la numérisation de photographies aériennes.

7Une des problématiques majeures de notre laboratoire est actuellement l’application des approches initiées sur images satellitaires à ces documents photographiques. Un matériel adéquat a été acquis (Caméra Lumina Leaf et logiciels dédiés). Le gain en résolution s’accompagne d’un tel accroissement de la quantité d’informations que leur "tri" devient problématique, notamment lorsque nous cherchons à appliquer à ces images les outils de la Morphologie Mathématique.

Numérisation et télédétection

8Une telle approche nous conduit à élargir le champ de la télédétection aux photographies aériennes et à discuter leur statut par rapport aux distinctions classiques introduites entre télédétection et photo-interprétation. Elle est à relativiser en fonction non plus des documents, mais de l’utilisation que l’on en fait. Toutefois, même si un traitement informatique est effectué sur une photographie après sa numérisation, il reste une différence de nature entre l’image satellitaire purement numérique, et la photographie. Cette dernière est saisie de manière analogique, ce qui supprime la correspondance proportionnelle entre l’intensité du signal et la valeur de luminance du pixel.

9Des applications sont initiées dans les domaines suivants :

  • étude de l’évolution du lit de la Loire, en collaboration avec l’équipe pluridisciplinaire Plan Loire Grandeur Nature.L’objectif poursuivi est l’étude de faisabilité d’un programme de suivi des modifications du lit de la Loire à partir de la numérisation d’enregistrements vidéo ou de photographies.

  • mise en évidence et cartographie de sites archéologiques de la région de Tours à partir de traitements d’images appliqués à des photographies aériennes numérisées, en collaboration avec le laboratoire Archéologie et Territoires, U.M.R.9966 du C.N.R.S.

La thématique urbaine

10Les résultats encourageants obtenus sur des thématiques physiques nous ont conduit à rechercher les conditions de transfert des méthodologies mises au point à des thématiques urbaines dans le cadre du DEA Espaces, villes et sociétés dans le Monde arabe de l’Université de Tours. Un travail a été réalisé (Drouot, 1995) sur la cartographie des périphéries urbaines de villes très différentes (Beyrouth, Tours et New York) pour tester à la fois les méthodes et leur reproductibilité. Il s’est accompagné d’une recherche méthodologique sur la signification de la non-reproductibilité de certaines séquences de traitement à propos de l’espace étudié.

11Actuellement, les recherches se poursuivent sur la pertinence de la télédétection dans l’étude des formes urbaines en milieux arides et semi-arides : La distinction entre les espaces urbains et les espaces ruraux végétalisés n’y est plus valable et d’autres approches non spectrales deviennent nécessaires. La résolution d’une image panchromatique SPOT autorise, dans une certaine mesure, un travail de différenciation du tissu urbain intra-muros par des traitements en Morphologie Mathématique. Une thèse dont le DEA pré-cité est un premier volet, engage une étude du tissu urbain "en général" par traitement d’images satellitaires SPOT dans les villes en milieu aride, par le biais d’études de cas. Cette étude veut associer analyse locale (à des échelles choisies) et globale (par réponse spectrale) dans une méthodologie plus générale, associée à une réflexion sur la notion d’informations croisées susceptible d’ouvrir cette étude vers les SIG (Systèmes d’Information Géographique).

12Cette thèse fait l’objet d’une bourse d’étude financée par la Région Centre.

Conclusion

13Dans la réflexion méthodologique engagée, nous avons privilégié les relations spatiales au détriment des réponses spectrales. Cela ne signifie pas que nous rejetons ces dernières et nous utilisons les nombreuses recherches entreprises dans ce domaine. Mais nous avons été séduits par le caractère très "géographique" de l’approche par Morphologie Mathématique, qui nous permet de réaliser des analyses locales de l’image propices à la mise en application de notions telles que les relations spatiales entre objets et les transferts d’échelle. Les développements en cours d’applications dans des domaines très divers de la géographie, voire de sciences proches comme l’archéologie sont des indicateurs des possibilités d’intégration de ces aspects du traitement d’images dans les recherches à venir.

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Bibliographie

Callot Y., Mering C., Simonin A. (1994). - Image-analysis and cartography of sand-hill massifs on high-resolution images : Application to the Great Western Erg (NW of Algerian Sahara). - International Journal of Remote Sensing, vol. 15, n°18, p.3799-3822.

Drouot J-L (1994). - Application de la Morphologie Mathématique à la cartographie dunaire dans le Grand Erg Occidental à partir d’une image SPOT panchromatique.- Mémoire de Maîtrise, Univ. de Tours, 133 p.

Drouot J.-L. (1995). - L’étude de l’extension urbaine périphérique à partir du traitement d’images satellitaires : méthodes, échelles, objets.- Mémoire de D.E.A., Univ. de Tours, 96 p.

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Pour citer cet article

Référence électronique

Yann Callot et Jean-Louis Drouot, « Télédétection, numérisation et transferts d’échelle dans l’étude géographique des milieux physiques et urbains », Cybergeo : European Journal of Geography [En ligne], Dossiers, document 162, mis en ligne le 25 avril 2000, consulté le 18 octobre 2017. URL : http://cybergeo.revues.org/6547 ; DOI : 10.4000/cybergeo.6547

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Auteurs

Yann Callot

Laboratoire de Télédétection, Université de Tours, B.P. 0607, 37206 Tours cedex 03 tél : 47.36.84.82 & 83 ; fax : 47.36.84.81 & 71

Jean-Louis Drouot

Laboratoire de Télédétection, Université de Tours, B.P. 0607, 37206 Tours cedex 03 tél : 47.36.84.82 & 83 ; fax : 47.36.84.81 & 71

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Droits d’auteur

© CNRS-UMR Géographie-cités 8504

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