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Printemps des cartes 2024

#1 Tue 27 March 2018 16:51

Nivek
Juste Inscrit !
Date d'inscription: 3 Oct 2013
Messages: 4

Détection automatique de caractéristiques géomorphologiques

Bonjour,

Je fais un travail de fin d'étude qui consiste à détecter automatiquement, à partir d'un MNT haute résolution (déduit d'un levé lidar), les caractéristiques géomorphologiques d'une coulée de lave de grande extension, présentant une morphologie complexe. Les éléments morphologiques recherchés au sein de cet écoulement lavique multiphasé présentent des morphologies très variées (nombreux lobes distincts).
Mes objectifs sont donc :
   *de détecter des caractéristiques géomorphologiques (crêtes, limites des différentes phase d'écoulement, crevasses, gonflements, ...)
   *d'identifier des patterns ou des éléments morphologiques, qualitativement identifiables via des représentations de MNT (ombrage, ...)
   *repérer des orientations préférentielles et/ou de texture particulières à grande et petite échelle
Ces caractéristiques permettront de fournir des contraintes quantitatives sur les modalités de mise en place des différents écoulements de lave.

J'ai dans un premier temps effectué une approche bibliographique préliminaire, qui n'a pas été très fructueuse car ce sujet semble novateur et quasiment pas traité, malgré toute la littérature anglaise disponible (en dehors de quelques applications en archéologie). Par la suite, j'ai regardé les algorithmes disponibles sous Saga, susceptibles d'être utilisés pour la caractérisation de certains attributs géomorphologiques. J'ai réalisé des essais afin d'identifier et qualifier les apports des différents traitements d’analyse morphologique du terrain, mais très peu d'algos semblent faire ressortir les patterns recherchés. Je suis donc passé à un processus de classification supervisée avec un layer stacking où chaque bande spectrale correspond au résultat d'un algo dérivé du MNT (slope, aspect, curvature, ...). L'apprentissage se fait avec des régions d’intérêts préalablement définies.

Les reliefs volcaniques sont difficiles à traiter (par leurs complexité et irrégularité) et peu d'algorithmes semblent convenir à extraire des informations pertinentes pour localiser des attributs géomorphologiques. Par manque d'autres idées, je suis à la recherche d'informations complémentaires ou même de débuts de pistes.

Merci d'avance pour vos indications,

Kévin

Dernière modification par Nivek (Wed 28 March 2018 15:56)

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#2 Thu 29 March 2018 11:20

Pascal Boulerie
Participant assidu
Lieu: France
Date d'inscription: 12 Sep 2005
Messages: 2879
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Re: Détection automatique de caractéristiques géomorphologiques

> les caractéristiques géomorphologiques d'une coulée de lave

La coulée de lave est donc figée, il ne s'agit pas d'un travail de simulation comme dans : https://georezo.net/forum/viewtopic.php … 690#p45690 sur la dynamique de l'écoulement de lave d'un volcan
(ni d'une coulée de neige : https://georezo.net/forum/viewtopic.php?id=14016 )


> détecter des caractéristiques géomorphologiques

Si aucun algorithme actuel - dans l'état de l'art - ne répond à votre besoin,
un photo-identificateur ou photo-interprétateur humain * arrivera-t-il à identifier par son savoir et son expérience à la fois du terrain et des photographies aériennes les dites caractéristiques ?

Aura-t-il besoin de photographies aériennes levées par drone , si l'imagerie satellite ne lui donne rien.

* comme dans le cas hier de l'analyse de la culture du romarin : https://georezo.net/forum/viewtopic.php … 06#p307506
Peut-être faut-il faire de la proxi-détection en vol en rase-mottes ?


Enfin une fois l'humain bien au point, l' IA - Intelligence Artificielle - pourra alors ensuite essayer de se lancer dans de l'apprentissage automatique (c'est un sujet d'actualité, visant à briser les nombreux verrous technologiques actuellement identifiés dans le domaine de l'informatique)...


« L'État est désormais quasi déliquescent. » (José Cohen-Aknine, ingénieur X-Ponts, IGPEF, dans Déliquescence et renaissance de l'État.)

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#3 Thu 29 March 2018 13:26

Nivek
Juste Inscrit !
Date d'inscription: 3 Oct 2013
Messages: 4

Re: Détection automatique de caractéristiques géomorphologiques

La coulée de lave est bien figée et il ne s'agit pas d'un travail de simulation. Cette étude est basée à partir d'un levé Lidar car la zone est recouverte de forêt, rendant inexploitable des photographies aériennes. Je travail donc à partir d'un MNT et de ses dérivées (ombrage, pente, ...).
J'ai travaillé avec un spécialiste de la géomorphologie en milieu volcanique pour déterminer les régions d’intérêts que je vais exploiter pour la classification supervisée. Celle-ci reste trop subjective sur de nombreuses zones. C'est la raison pour laquelle on souhaite exploiter un maximum de données quantitative et un minimum de qualitatif.

Du coup un système d'apprentissage me semble en effet être le plus adéquate. Par ailleurs, je cherche aussi à caractériser mon domaine d'étude par des tables en liant les raster (dérivés du MNT) sous Qgis avec Pg Admin 3. L'idée est de faire une succession de requêtes pour localiser certaines zones après vectorisation. Je ne sais pas encore par quelles requêtes ...

Si vous avez des idées, toute suggestion est la bienvenue.

Merci pour l'attention que vous portez à cette problématique,


Kévin

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#4 Thu 29 March 2018 14:15

Pascal Boulerie
Participant assidu
Lieu: France
Date d'inscription: 12 Sep 2005
Messages: 2879
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Re: Détection automatique de caractéristiques géomorphologiques

Donc vectoriser au lieu de conserver du maillé (raster) : extraire la géométrie de lignes 3D en vectorisant les points / lignes de rupture, ou autres inflexions en géométrie 3D ?


« L'État est désormais quasi déliquescent. » (José Cohen-Aknine, ingénieur X-Ponts, IGPEF, dans Déliquescence et renaissance de l'État.)

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#5 Thu 29 March 2018 14:42

Nivek
Juste Inscrit !
Date d'inscription: 3 Oct 2013
Messages: 4

Re: Détection automatique de caractéristiques géomorphologiques

Une autre méthode consisterait à caractériser des zones par divers attributs (pente, rugosité, courbure, ...). Je pense qu'il est possible de repérer des patterns par des requêtes portant sur des valeurs statistiques de zones (moyenne, médiane, écart-type, ...). Par exemple deux coulées de lave se distingueront entre autre par leurs rugosités. De même, une crête et un talweg se repèrent en localisant les valeurs nuls des dérivés d'une pente et se distinguent par l'inclinaison positive ou négative de leurs pentes.

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#6 Thu 29 March 2018 15:14

Pascal Boulerie
Participant assidu
Lieu: France
Date d'inscription: 12 Sep 2005
Messages: 2879
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Re: Détection automatique de caractéristiques géomorphologiques

En travaillant avec un laboratoire de robotique et VAO (vision assistée par ordinateur), pour de la robotique de véhicule autonome d'exploration martienne (vu qu'il y a des coulées de lave sur la planète Mars),

ou plus Terre à Terre, un laboratoire de conduite autonome de véhicule ?


« L'État est désormais quasi déliquescent. » (José Cohen-Aknine, ingénieur X-Ponts, IGPEF, dans Déliquescence et renaissance de l'État.)

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#7 Fri 30 March 2018 08:20

yopyop25
Participant actif
Lieu: besançon
Date d'inscription: 2 Jun 2008
Messages: 144

Re: Détection automatique de caractéristiques géomorphologiques

Bonjour, vu qu'on est dans une problématique de dynamique de fluides, la lave étant un liquide visqueux, sur une pente de volcan, avez-vous pensez à utiliser les algorithmes de plus court chemin ou de bassin versant ? Si vous avez pu mettre en évidence des zones particulières, il serait intéressant de voir ce qui se passe juste en amont... Un creux dans la coulée peut être généré par un obstacle en amont, la coulée se séparant et se rejoignant en contrebas.

Yohan

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#8 Fri 30 March 2018 10:18

Pascal Boulerie
Participant assidu
Lieu: France
Date d'inscription: 12 Sep 2005
Messages: 2879
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Re: Détection automatique de caractéristiques géomorphologiques

Sinon, en cherchant du côté des OSU : observatoires des sciences de l'univers ? en trouvant ceux qui sont spécialisés dans ce domaine.
https://fr.wikipedia.org/wiki/Observato … te_des_OSU


« L'État est désormais quasi déliquescent. » (José Cohen-Aknine, ingénieur X-Ponts, IGPEF, dans Déliquescence et renaissance de l'État.)

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#9 Fri 30 March 2018 13:15

Nivek
Juste Inscrit !
Date d'inscription: 3 Oct 2013
Messages: 4

Re: Détection automatique de caractéristiques géomorphologiques

Réponse au message de yopyop25:
J'ai un peu regardé les analyses de terrain appliquées à l’hydrologie mais je n'arrive à faire ressortir aucun patterns. Je souhaite néanmoins utiliser certains de ces calculs dérivés du MNT sous forme de bande spectrales dans le processus de classification.

Réponse au messages de Pascal:
Mon laboratoire dépend de l'OPGC à Clermont-fd et l'objectif de mon travail est de répondre à la problématique que rencontrent ces spécialistes. Sinon la VAO est une bonne idée.

Merci pour vos messages.


Kévin

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