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Etude par télédétection de la vallée de Samarcande - Cybergeo http://www.cybergeo.eu/index707.htmlCybergeoActes des Journées de Télédétection enSciences humainesPierre GENTELLE et François-Michel Le TOURNEAUEtude par télédétection dela vallée de SamarcandeA study of the Samarcande valley using remote sensingarticle 161TEXTE1 Les buts de cette étude sont très précis : la vallée de Samarcande est très bienconnue des archéologues, du moins dans sa partie Sud. Ceux-ci disposent eneffet d’une couverture aérienne et de grandes connaissances de terrain. On peutcependant se demander si une étude préalable de la zone par télédétectionn’aurait pas permis d’exploiter plus vite la couverture de photos aériennes enattirant l’attention sur les lieux les plus intéressants à étudier. L’image satellitedonne de plus une vue d’ensemble de la vallée qui manque dans les autresdocuments.2 Une telle étude demandait bien évidemment une résolution la plus fine possible,on s’est donc orienté vers l’acquisition d’une image Spot panchro et de bandesP+XS, qui allient résolution spectrale et résolution au sol. Pour que l’exercice aitune certaine validité sur le plan de la méthode, la première partie de cette étude aété menée en "aveugle", c’est à dire sans utiliser aucune source d’informationautre que les images Spot et quelques grands axes de reflexion qui auraient puêtre trouvé dans les ouvrages les plus courants sur cette zone. Ces axes deréflexion étaient au nombre de ...
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Etude par télédétection de la vallée de Samarcande - Cybergeo
http://www.cybergeo.eu/index707.html
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04/06/2007 14:19
Cybergeo
Actes des Journées de Télédétection en
Sciences humaines
Pierre G
ENTELLE
et François-Michel Le T
OURNEAU
Etude par télédétection de
la vallée de Samarcande
A study of the Samarcande valley using remote sensing
article 161
TEXTE
la vallée de Samarcande possède un des plus vieux réseaux d’irrigation du
monde. Qu’est-il possible d’apprendre à ce sujet dans l’image satellite ?
il n’est certes généralement pas possible de distinguer des vestiges inférieurs à la
taille du pixel. En revanche des éléments linéaires plus importants (voies,
murailles,...), se voient. Est-il possible de trouver dans l’image satellite des
structures qui pourraient éveiller un intérêt une fois sur le terrain ?
le parcellaire peut être révélateur de l’ancienneté de l’occupation d’un terrain.
Qu’en est-il sur la vallée de Samarcande ?
Les buts de cette étude sont très précis : la vallée de Samarcande est très bien
connue des archéologues, du moins dans sa partie Sud. Ceux-ci disposent en
effet d’une couverture aérienne et de grandes connaissances de terrain. On peut
cependant se demander si une étude préalable de la zone par télédétection
n’aurait pas permis d’exploiter plus vite la couverture de photos aériennes en
attirant l’attention sur les lieux les plus intéressants à étudier. L’image satellite
donne de plus une vue d’ensemble de la vallée qui manque dans les autres
documents.
1
Une telle étude demandait bien évidemment une résolution la plus fine possible,
on s’est donc orienté vers l’acquisition d’une image Spot panchro et de bandes
P+XS, qui allient résolution spectrale et résolution au sol. Pour que l’exercice ait
une certaine validité sur le plan de la méthode, la première partie de cette étude a
été menée en "aveugle", c’est à dire sans utiliser aucune source d’information
autre que les images Spot et quelques grands axes de reflexion qui auraient pu
être trouvé dans les ouvrages les plus courants sur cette zone. Ces axes de
réflexion étaient au nombre de trois :
2
Pour mener à bien cette étude, nous utilisons de nombreuses technique de
traitement d’images. La nature des objets recherchés nous a d’abord amené à
nous tourner vers des filtres détecteurs de contours comme le filtre de Sobel. De
bons résultats sont obtenus avec des filtres de rehaussement local de contraste
sur des fenêtres 9x9. Les filtres directionnels comme les opérateurs gradient nous
ont paru moins fiables pour des premiers traitements, car les contrastes qui nous
intéressaient étaient très faibles et donc mal mis en valeur ou ignorés. En
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revanche ils donnent de bonnes pistes si on les applique sur des images déjà
traitées en rehaussement de contraste.
Pour l’étude des canaux d’irrigation nous avons privilégié les combinaisons entre
canal 1 et canal 3, en recherchant les pixels pour lesquels la différence XS1-XS3
était positive. Nous avons également utilisé des indices de végétation et des filtres
de détection de linéaments pour tenter de mettre à jour les canaux dont les berges
sont boisées.
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Le but de cette étude n’était pas de développer de nouveaux filtres, mais de faire
une étude thématique. Nous avons donc utilisé les filtres les plus courants qui se
trouvaient dans la boite à outils de traitement d’image Khoros que nous avons
installée au laboratoire et dont l’avantage est de permettre de créer facilement des
"procédures", c’est à dire des enchaînements de traitements. L’originalité de notre
méthode réside plus dans la combinaison des résultats des différents filtres,
souvent avec également une vue "normale". De telles images composites
permettent de bien mettre en valeur les structures détectées, et de les mettre tout
de suite en rapport avec les structures visibles sur l’image-témoin mais peu
intéressantes (bordures de champs, routes, si l’on est dans les contours). D’un
autre côté, les structures intéressantes, (comme des séries de barres parallèles
ou perpendiculaires dans un champ) se voient aussi facilement. Il est à noter que
nous n’avons que très peu fait appel aux classifications, dans la mesure où nous
voulions détecter des éléments linéaires fins.
5
Ce travail doit être mené en plusieurs temps. Nous nous sommes d’abord attaché
à définir certaines méthodes, qui consistent généralement en un enchaînement de
traitements, et qui nous semblaient prometteuses. Nous avons en même temps
fait provision de détails qui nous semblaient signifiants. Un deuxième temps est en
train
de
commencer,
pendant
lequel
nous
vérifions
un
certain
nombre
d’hypothèses avec des informations venues du terrain, ce afin de bien "étalonner"
les méthodes définies plus haut.
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Par la suite on envisage de mener à bien, à partir de photographies aériennes,
une simulation de données satellitaires à 5 mètres et à un mètre issues des
caméras métriques comme en vendent les autorités Russes. On pourra
également voir si des données radar ne sont pas plus adaptées à ce type de
travail que des données optiques.
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Les premières conclusions qu’il est possible de tirer pour le moment sont les
suivantes. Il n’est pas possible de faire une cartographie automatique détaillée du
système d’irrigation de la vallée. En effet, les canaux n’ont pas une réponse
spectrale unique, et il est donc très difficile de les isoler des autres objets présents
dans l’image et de supprimer l’étape d’interprétation des données par un opérateur
(figure 1). Il est cependant possible de fournir à celui-ci des données plus claires
que les images brutes, sur lesquelles les grandes branches du réseau d’irrigation
sont mises en valeur. On note que l’usage des données P+XS est très précieux de
ce point de vue, car elles nous permettent de rechercher en même temps des
informations sur la géométrie des canaux et sur leur réponse spectrale au lieu de
devoir rechercher les unes sur l’image panchro et les autres sur les bandes XS.
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Figure 1 : Les canaux d’irrigation se confondent avec les berges et les champs irrigués par
inondation
Figure 2 : Mise en valeur des éléments significatifs du site d’Afrasiab par rehaussements
locaux de contraste combinés avec des détections de contours
Les canaux sont intimement liés au parcellaire et souvent en tentant d’isoler la
réponse spectrale de ceux-ci, on observe que l’on obtient une trame qui est celle
des champs. Il est possible par différentes techniques de mettre en relief les
grandes lignes de cette dernière, et de voir sa structure.
9
D’un autre côté, la recherche de contours semble une technique assez
intéressante, pourvu que l’on combine plusieurs résultats de filtres différents entre
eux. Le bruit inhérent à chaque filtre est ainsi à peu près neutralisé. Il ne reste plus
alors qu’à rechercher les contours qui semblent signifiants, comme par exemple
des séries de petits traits qui se croiseraient à angle droit si l’on veut rechercher
des traces de maisons.
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Cette technique reste cependant peu utilisable en milieu urbain, dans la mesure
où la texture des milieux urbains sur les images SPOT de Samarcande est
porteuse de trop de contours pour pouvoir livrer une information qui concerne
l’archéologie. En revanche on peut obtenir de très intéressants détails sur des
zones relativement uniformes, comme des terrains vagues. Ainsi nous avons pu
isoler la zone de la ville antique, qui se présente aujourd’hui comme une sorte de
grand parc, une enclave dans le tissu urbain.
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Des analyses de contours montrent très bien non seulement les avenues qui
encadrent la cité, mais aussi l’axe antique majeur et les directions principales de
l’enceinte médiévale de la citadelle (figure 2). La recherche de contours permet
aussi de mettre en relief les tumuli qui se trouvent au milieu des champs. Ceux-ci
sont le plus souvent des vestiges archéologiques et leur cartographie rapide est
très intéressante pour les missions archéologiques.
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POUR CITER CET ARTICLE
Pierre G
ENTELLE
et François-Michel Le T
OURNEAU
, « Etude par télédétection de la vallée de
Samarcande », Cybergeo, Actes des Journées de Télédétection en Sciences humaines, article 161,
mis en ligne le 5 mai 2000, modifié le 07 mars 2007. URL : http://www.cybergeo.eu/index707.html.
Consulté le 04 juin 2007.
AUTEURS
Pierre G
ENTELLE
ENS Département Géographie (Paris). Centre d’Etudes sur la Chine Moderne et Contemporaine
(Paris)
Du même auteur :
Nouvelles centralités en périphérie
Paru dans Cybergeo, Périphérie et centralités
François-Michel Le T
OURNEAU
ENS Département Géographie (Paris). Centre d’Etudes sur la Chine Moderne et Contemporaine
(Paris)
Du même auteur :
Une ville dans la forêt : São Gabriel da Cachoeira, capitale isolée du haut Rio Negro
Paru dans Cybergeo, Espace, Société, Territoire
Conflits d’usage de l’espace au Rondônia (Amazonie brésilienne)
Paru dans Cybergeo, Politique, Culture, Représentations
Il nous faut maintenant aller faire une vérification sur le terrain pour avoir une
évaluation de l’intérêt des contours que nous avons détectés.
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