Apport des déformations géométriques des scènes satellitaires radar pour le calcul des pentes de surfaces géologiques
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Abstract EN:
Slope plays an important role in characterising the topographic surface. It is measured onsite, or computed by various indirect methods based on remotely sensed date such as Digital Elevation Models (DEM), which constitute a primary data to compute the local slope value and the slope direction. However, the absence of texture, spatial resolution and vertical precision of such data do not suffice to compute a fair slope value. Radar remote sensed scenes are direct representations of wave time of propagation in the atmosphere. Geometrical deformation of the relief induced from the active way of acquisition is directly linked to the sensor parameters and to the topographic slope. We have developed three methods aiming to compute the slope of a segment identified on two radar scenes acquired in different geometries: (1) one orthorectified scene and the other not corrected, (2) two scenes with different incidence angles, and (3) two scenes in ascending and descending orbits. Tested on the Djebel En Negueb sub-desertic area in Tunisia, the slope precision is up to 1. 4° from the 25-m resolution ENVISAT-ASAR data and 1. 5° from the 4. 5-m resolution TerraSAR-X data. Our method provides closer precision value than the SRTM (10. 7°) and the TerraSAR-X (7. 9°) DEM computations. This method has been tested on the Lengguru fold belt in the eastern province of Indonesia, where the equatorial vegetation represents a strong constraint in field cartography. Values computed with our method closely match with reference measurements and validate this method as a world wide one.
Abstract FR:
La pente est une caractéristique majeure de la surface topographique qui peut être mesurée sur le terrain ou calculée à partir de méthodes indirectes essentiellement basées sur l'utilisation de Modèles Numériques de Terrain. L'absence de texture, la résolution spatiale et la précision verticale de ce type de donnée ne sont pas suffisantes pour calculer des valeurs précises de pente. Les déformations du relief, induites par le mode d'acquisition du radar satellitaire, sont dépendantes des paramètres du capteur et de la pente topographique. Nous avons développé trois méthodes pour calculer la pente d'un segment identifié sur un couple de scènes radar acquises et traitées dans des conditions géométriques différentes : (1) une scène radar en géométrie orthorectifiée et une scène en géométrie non corrigée, (2) deux scènes radar dont les angles d'incidence sont différents, et (3) deux scènes en orbites croisées. Ces méthodes ont été testées sur l'anticlinal du Djebel En Negueb situé en zone sub-désertique en Tunisie. La précision sur le calcul de la pente atteint 1,4° avec des scènes ENVISAT-ASAR de 25 mètres de résolution et 1,5° avec des scènes TerraSAR-X de 4,5 mètres de résolution. Ces valeurs de pente sont plus précise que celles obtenues à partir du calcul dérivés du MNT SRTM (10,7°) et du MNT TerraSAR-X (7,9°). La méthode 1 du calcul de pente a été testée en domaine tropical humide dans la chaîne du Lengguru située en Indonésie orientale. Les valeurs calculées ont des précisions de 4,6° par rapport au mesures relevées sur le terrain. La méthode du calcul de pente à partir de données radar est donc validée pour des conditions de surface différentes.