Extraction et analyse automatiques d'un réseau hiérarchisé de talwegs. Application à un modèle numérique de terrain dérivé d'un couple stéréoscopique SPOT

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Abstract
Une séquence entièrement automatisée est décrite de traitements allant de la restitution d'unc modèle numérique de terrain (MNT) à l'extraction et l'analyse du réseau hiérarchisé des talwegs. Le MNT est calculé par corrélation automatique de deux scènes du satellite SPOT formant un couple stéréoscopique. Un algorithme nouveau permet d'extraire de ce MNT le réseau complet et connexe des talwegs organisé sous forme hiérarchique. Six mesures siatistiques (directions, courbures, longueurs, angle des confluences, densité et indice de parallélisme) permettent d'analyser ce réseau et d'apprécier l'influence de caractères géologiques sur sa forme. L'analyse des résultats montre que ces six mesures sont très influencées par le relief. Néanmoins, certaines particularités sont révélées par trois mesures: celle des densités permet une différenciation de la lithologie; celle des angles de confluence peut séparer les réseaux très influencés par les caractères structuraux de ceux qui n'obéissent qu'au principle de descente suivant la plus grande pente; enfin, la mesure des courbures peut souligner des anomalies sans doute liées à des èlèments structuraux sous-jaccnts tels que des failles. A completely automatic process flow is described, from the computing of a digital elevation model (DEM) to the extraction and the analysis of the hierarchical valleys network. The DEM is calculated by automatic correlation of two stereoscopic images acquired on board the SPOT satellite. A new algorithm allows to extract, from this DEM, the fully and connected hierarchical valleys network. Six statistical measurements (direction, curvature, lengths, confluence angle, density and parallelism index) allow us to analyse this network, and lo estimate the influence of geological features on iis shape. The analysis of the results shows that the six measurements are mainly controlled by the topography. Nevertheless, three measurements lead to specific information: the density allows some lithological differentiation; the confluence angles analysis permits us to separate networks mainly influenced by structural features from those which obey mainly the streaming water principle, that is to follow the greatest downward slope. The curvature measurement allows us to emphasize surficial anomalies linked with underlying geological features. such as faults.

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