Letteratura scientifica selezionata sul tema "Cartographie morphométrique"

Les coulées de débris sont parmi les mouvements de masse les plus destructeurs en raison du potentiel de transport. Cette recherche visait à évaluer la relation entre les caractéristiques morphométriques des bassins versant et l'occurrence de coulées de débris et la classification avec d'un indice de susceptibilité et de magnitude. Pour cartographier la morphométrie des bassins, le Modèle Numérique d'élévation (MNE) Alos PALSAR (résolution de 12,5 mètres) a été utilisé; une description statistique et une classification des bassins ont été faites avec d'un indice de susceptibilité et de magnitude. Les résultats ont indiqué l'influence du gradient altimétrique, du rapport de relief, de l'indice de rugosité, de l'amplitude altimétrique et l'indice Melton dans les bassins affectés par le récent coulées de débris. La classification des bassins basée sur l'indice de sensibilité et de magnitude s'est avérée cohérente avec l'occurrence de coulées de débris et peut être utilisée dans d'autres zones sensibles.

Résumé Nous examinons dans cet article, la répartition spatiale de la pluviométrie annuelle en vue de sa cartographie en combinant l’analyse en composantes principales (ACP) et la théorie des variables régionalisées. Deux vecteurs régionaux représentant la tendance pluviométrique la plus probable pour l’homogénéisation des données se sont dégagés. Les pluies annuelles probables de période de retour cinq et dix ans sont évaluées afin de compléter l’information donnée par les pluies annuelles. Les meilleurs modèles de la relation pluie-relief sont aussi recherchés. Par régression multiple, un certain nombre de paramètres morphométriques susceptibles d’expliquer les pluies est identifié, pour leur évaluation en tout point de l’espace. Le variogramme des résidus a présenté une structure spatiale nette. Par krigeage, les paramètres variographiques définis sont calés pour leur interpolation entre les postes pluviométriques. La cartographie automatique a permis d’élaborer les cartes des pluies moyennes annuelles et celles de période de retour cinq et dix ans.

Cette étude vise à établir une carte du risque inondation sur la plaine côtière de Saïdia située sur le littoral méditerranéen du Nord Est du Maroc. Cette plaine est limitée au Sud par les plateaux des Ouled Mansour aux formes vigoureuses et incisés par des ravins dont les eaux temporaires se jettent directement dans la plaine. Elle est enserrée entre deux oueds : la Moulouya à l'Ouest et le Kiss à l'Est. Ce littoral est caractérisé par un climat méditerranéen semi-aride à saisons contrastées où les pluies torrentielles engendrent d'importantes inondations accentuées par la faible profondeur de la nappe phréatique. Ce contexte géomorphologique et climatique couplé aux aménagements actuels a aggravé le risque d'inondations. Dans cette étude, la méthodologie adoptée est fondée sur la structuration dans un système d'information géographique (SIG) des données de la télédétection spatiale, des produits dérivés d'un modèle numérique d'altitude (MNA) et des données exogènes (lithologie, niveau piézométrique de la nappe phréatique, etc.). L'approche analytique comporte 1) une phase de traitement numérique d'une image satellitaire GeoEye-1 pour cartographier l'occupation des sols; 2) une phase d'extraction des attributs topographiques et la morphométrie du terrain, représentés par le modèle numérique d'altitude (MNA) et 3) une phase de structuration de l'information par analyse spatiale dans un SIG. Ces informations ont permis la réalisation de deux cartes : la carte de l'aléa inondation et la carte de vulnérabilité. La carte de l'aléa inondation montre que les zones de fort à très fort aléa, représentent 57% du site. Elles sont caractérisées par de faibles altitudes (0-4m) et des profondeurs de la nappe variant entre 0 et 4m. La carte de vulnérabilité fait référence aux différentes classes d'occupation de sol. La superposition de ces deux cartes a permis d'établir la carte du risque inondation. Cette carte thématique montre que les niveaux de risque fort affectent 43\% de l'ensemble du territoire étudié, et correspondent aux abords de Oued Moulouya, et en grande partie à une vaste surface occupée par la nouvelle station balnéaire "Mediterranea--Saïdia".

Pour etudier le codage spatial de l'information olfactive dans le bulbe olfactif chez le rongeur, deux approches methodologiques ont ete envisagees: morphometrique et autoradiographique. La premiere a consiste a etudier les variations de taille et de nombre des glomerules olfactifs lors de privations sensorielles soit totale (par fermeture de la narine) soit partielle (par stimulation olfactive de longue duree) durant la periode de maturation post-natale. L'analyse morphometrique, a partir de coupes seriees, a necessite l'utilisation de methodes stereologiques tels les algorithmes de reconstitution de type wicksell. Les resultats montrent une plasticite du systeme olfactif (en taille et en nombre de glomerules) dependante des conditions olfactives environnementales durant l'ontogenese. La deuxieme approche a consiste a etudier le metabolisme energetique de la couche glomerulaire, laquelle se presente comme l'enveloppe d'un ellipsoide. A l'aide des techniques d'analyse d'images, il est possible, en effet, d'etudier l'activite de cette enveloppe glomerulaire deroulee, plane, revelee sur des films autoradiographiques, et de comparer, d'un point de vue statistique, les zones plus ou moins marquees en fonction des odeurs et animaux consideres. Les resultats montrent que les patterns d'activation sont specifiques de l'odeur, reproductibles et symetriques entre les deux bulbes, droit et gauche. Cette methode d'analyse des patterns d'activation glomerulaire a ete appliquee ensuite a l'etude de l'anosmie specifique a l'acide isovalerique chez la souris c57bl/6j

L’os cortical et la dentine sont deux tissus biologiques ayant des similarités dans leur architecture génétique, leur structure, leur composition et leur développement embryonnaire, qui ne sont pas partagées avec l'émail. Plusieurs observations permettent de suggérer l’existence d’un développement post-natal coordonné des deux tissus chez les hominines. Par exemple, les Néandertaliens présentent des volumes d'os cortical plus élevés dans leur squelette infra-crânien et une dentine plus robuste par rapport aux humains modernes, tandis que les volumes absolus d’émail sont similaires entre les deux taxons. L’étude des spécimens immatures néandertaliens montre que cette robustesse de l’os et de la dentine est déjà présente aux premiers stades du développement. Dans cette thèse, nous avons cherché à comprendre si les affinités structurelles et développementales entre l’os cortical et la dentine pouvaient induire un développement post-natal coordonné de ces deux tissus chez les humains modernes. Pour ce faire, nous avons mesuré la variation conjointe des volumes d’os cortical et de dentine dans un échantillon d’humains modernes, composé de 12 individus immatures et de 70 adultes. A partir d’acquisitions microtomographiques des os du bras, de l’avant-bras et de la denture antérieure maxillaire, nous avons mené une approche méthodologique combinant la quantification des volumes d'os cortical et de dentine avec l'analyse de leur distribution topographique. Nous mettons en évidence une désynchronisation entre le développement de l’os cortical et de la dentine pendant la croissance des individus immatures, se traduisant par une absence de covariation des volumes de tissus chez ces derniers. Une forte covariation os-dentine est observée chez les adultes, suggérant que le développement post-natal de ces deux tissus pourrait être influencé par des facteurs communs, une fois la maturation osseuse et dentaire achevée. Cette thèse montre notamment que le milieu hormonal joue un rôle prédominant dans le développement post-natal de ces tissus, tandis que l’histoire biomécanique du squelette semble avoir un impact plus limité sur leur développement. Une analyse préliminaire de la covariation os-dentine a été menée sur des individus chimériques de Paranthropus, d’Australopithecus et néandertaliens. La plupart des individus montrent une déviation par rapport à la relation os-dentine des humains modernes, caractérisée par des volumes de dentine plus élevés dans les taxons fossiles et des volumes d'os cortical similaires à ceux des humains modernes. Un ralentissement de la croissance et du développement a été décrit chez Homo sapiens par rapport aux hominines fossiles, pouvant expliquer la singularité de ce taxon dans cette relation os-dentine. Ce travail doctoral apporte une contribution originale à l’étude des volumes et de la distribution des tissus osseux et dentaires dans divers taxons hominines et offre une réflexion sur l’impact des facteurs génétiques, environnementaux et évolutifs agissant sur leur développement
Cortical bone and dentine are two biological tissues sharing a common genetic origin, overall structure, composition, and embryological development, distinct from those of enamel. Various observations suggest the possibility of coordinated postnatal development of these two tissues in hominins. For example, Neandertals display higher cortical bone volumes in their infra-cranial skeleton and greater dentine robustness compared to modern humans, while absolute enamel volumes are similar between the two taxa. Studies of immature Neandertal specimens indicate that their cortical bone and dentine robustness may be present from early developmental stages. In this doctoral research, we aimed to understand whether the structural and developmental affinities between cortical bone and dentine could lead to coordinated postnatal development of these tissues in modern humans. To this end, we measured the coordinated variation of cortical bone and dentine volumes in a sample of modern humans, comprising 12 immature individuals and 70 adults. Using microtomographic acquisitions of the arm, forearm bones, and anterior dentition, we conducted a methodological approach combining the quantification of cortical bone and dentine volumes with the analysis of their topographic distribution. Our results highlight a developmental desynchronization between cortical bone and dentine during the growth of immature individuals, leading to weak covariation between their cortical bone and dentine volumes. The bone-dentine covariation signal is stronger in adults, suggesting that common factors may influence postnatal development of these tissues once skeletal and dental maturation is achieved. This research highlights the predominant role of the hormonal milieu in the postnatal development of these tissues, while the biomechanical history of the skeleton appears to have a more limited impact. A preliminary analysis of bone-dentine covariation was conducted on chimeric individuals of Paranthropus, Australopithecus, and Neandertals. Most of these individuals deviate from the modern human bone-dentine relationship, characterized by higher dentine volumes in fossil taxa and cortical bone volumes similar to those of modern humans. A slowdown in growth and development has been described in Homo sapiens compared to fossil hominins, which may explain the unique bone-dentine relationship seen in this taxon. This doctoral thesis provides an original contribution to the study of bone and dental tissue volumes and distribution in various fossil and extant hominin taxa, offering insights into the impact of genetic, environmental, and evolutionary factors acting on their development

In this study, we develop a new method for mapping surficial deposits based on the modeling of the synergistic relationship between objects on the surface identifiable from remote sensing data, morphometric information derived from a DEM and geoscience ancillary data. The performance of SPOT-4 HRVIR, Landsat-7 ETM+, and RADARSAT-1 S4 and S5 mode SAR satellite data are compared in order to identify and map the surface indicators of surficial deposits. Furthermore, morphometric data such as altitude, slope, slope orientation, slope curvature and the potential moisture index extracted from the DEM are used to define the ground topographical characteristics. Supervised classifications were carried out from single source images and multisource image combinations using image fusion techniques including RVB, ACP and HIS. Different spectral indices including NDVI, TSAVI, RI and IF, as well as texture indices (average, standard deviation, entropy, contrast) are also compared. The different layers of information obtained are regrouped into categories of variables in relation to the vegetation cover, soils, the textural organization of the landscape and the topography. Results show that the supervised classification using the maximum likelihood method based on the RVB fusion of HRVIR and SAR S4 data provides the best classification rate of the land cover estimated at 96%. The morphometric data derived from the DEM are integrated with the results of the spectral indices, the texture indices and the land cover map in a linear equation within a discriminant analysis. Based on this equation, we were able to model the synergy between the surficial deposits indicators which allowed their identification and mapping. Based solely on the binary units derived from the land cover variables, the model is capable of identifying and classifying surficial deposits in the study area with a global accuracy of 70%. The addition of spectral indices relating to vegetation and soil to the preceding information increases the global classification precision to 79%. This improvement in the results confirms the importance of the two categories of spectral indices in providing information on the density of the vegetation cover, the state of growth of the vegetation and the soil spectral characteristics. The addition of texture indices added to the previous information increases the classification accuracy to 81%. Finally, the addition of topographical information to the parameters of the previous step provides a further improvement in the global classification rate from 81% to 88%, a further increase of 7%. Validation of the final results of the model applied to the entire study area, in comparison with ground truth data and geological maps, gives a global classification rate of 88%"--Résumé abrégé par UMI.

Les dunes de sable éoliennes à différentes échelles (m-km) sont les principales formes topographiques dans les systèmes éoliens et se retrouvent sur divers corps planétaires comme la Terre, Mars ou Vénus. Elles résultent de l'interaction entre le vent, les sédiments transportés et le substratum. La forme, la taille, la disposition spatiale et le déplacement des dunes permet d'analyser les interactions entre les flux d'air et l'apport de sédiments, modulés par les conditions de surface. La production de cartes détaillées des caractéristiques individuelles des dunes couplée à une analyse statistique morphométrique spatialisée devient donc nécessaire pour mieux comprendre et caractériser l'origine de la formation et de l'évolution des dunes éoliennes.Cependant, cartographier les dunes avec précision sur de grandes étendues reste encore aujourd'hui une tâche difficile pour deux raisons. Tout d'abord, compte tenu de la disponibilité des ensembles de données de télédétection avec une résolution spatiale (et temporelle) toujours croissante, une telle cartographie nécessite des procédés automatisés car la numérisation manuelle i) est chronophage et ii) peut être d'une subjectivité et d'une qualité non-uniformes. Ces limites sont principalement dues au fait que les opérateurs humains ne peuvent pas suivre des critères de cartographie similaires sur de vastes zones d'étude, en particulier lorsqu'il s'agit de morphologies complexes. Ensuite, cette cartographie se révèle ardue ; notamment en raison de la complexité de certaines formes et de l'absence de classification universellement acceptée des dunes, malgré les efforts de recherche récents.Ce travail a donc pour objectif premier de proposer une nouvelle méthode de cartographie des dunes éoliennes axée sur une approche couplant du Deep Learning pour tracer le contour des dunes, une "squelettisation" et une analyse de réseau pour cartographier leurs crêtes et leurs connectivités (défauts). L'originalité de cette étude réside dans la capacité à cartographier ces caractéristiques à différentes échelles, allant de quelques kilomètres au désert entier. Les algorithmes développés montrent d'excellentes performances pour analyser des zones géographiques étendues et complexes avec une précision de l'ordre de 90 %. Cette méthode a permis de créer, pour la première fois, une base de données de plusieurs milliers de dunes du désert du Rub'Al Khali (le plus grand désert actif au monde), avec une fidélité élevée par rapport aux observations visuelles des dunes présentes sur le MNT.À partir de cette base de données, nous avons étudié la variabilité morphologique des dunes en les comparant avec les données de vent (ERA5 Land Reanalysis) à l'échelle du désert, afin de quantifier et de comprendre leurs changements morphologiques et leurs répartitions spatiales en lien avec la dynamique des vents. Cette analyse morphométrique spatialisée est basée sur une Analyse en Composante Principale (ACP) et met en évidence les paramètres dominants suivant : la longueur des dunes (PC1) explique plus de 50 % de la variance et décrit les dunes linéaires du SW du désert ; la hauteur (PC2) représente 18 % de la variance et décrit les dunes en croissant du NW ; et la densité de défauts (PC3) explique 14 % de la variance, représentant les dunes en étoile et en dôme au SE. Des tests de p-value ont aussi été réalisés sur ces paramètres et révèlent des valeurs inférieures à 0,05, confirmant ainsi une organisation spatiale significative des dunes à l’échelle du désert.Chaque forme archétypale de dune est dominée par l'un des trois paramètres identifiés par l'ACP, et les transitions entre ces formes représentent des étapes évolutives. En comparant ces résultats avec les données de vent, nous obtenons un modèle évolutif où la forme, la taille et l'orientation des dunes sont fortement influencées par les caractéristiques directionnelles du flux de sable associés aux vents du Shamal et du Kharif.(...)
Aeolian dunes at different scales (m-km) are the primary topographic forms in aeolian systems and are found on various planetary bodies such as Earth, Mars, or Venus. They result from the interaction between wind, transported sediments, and the substrate. The shape, size, spatial arrangement, and movement of dunes allow for the analysis of interactions between airflows and sediment supply, modulated by surface conditions. The production of detailed maps of individual dune characteristics, coupled with spatial morphometric statistical analysis, is thus necessary to understand better and characterize the origin of dune formation and evolution.However, accurately mapping dunes over large areas remains a challenging task today for two reasons. Firstly, considering the availability of remote sensing datasets with ever-increasing spatial (and temporal) resolution, such mapping requires automated processes since manual digitization i) is time-consuming and ii) can be subjective and of uneven quality. These limitations are mainly because human operators cannot maintain consistent mapping criteria across large study areas, especially when dealing with complex morphologies. Secondly, this mapping is challenging, particularly due to the complexity of some forms and the lack of a universally accepted dune classification, despite recent research efforts.The primary objective of this work is to propose a new method for mapping aeolian dunes, focusing on an approach that couples Deep Learning to delineate the dune outlines, "skeletonization," and network analysis to map their crestlines and connectivities (defects). The originality of this study lies in the ability to map these features at various scales, ranging from a few kilometers to entire deserts. The developed algorithms demonstrate excellent performance in analyzing large and complex geographic areas with an accuracy of around 90%. This method has enabled the creation, for the first time, of a database containing several thousand dunes from the Rub'Al Khali desert (the largest active desert in the world), with high fidelity compared to visual observations of the dunes present in the Digital Elevation Model (DEM).From this database, we studied the morphological variability of the dunes by comparing them with wind data (ERA5 Land Reanalysis) on a desert scale, in order to quantify and understand their morphological changes and spatial distributions in relation to wind dynamics. This spatialized morphometric analysis is based on Principal Component Analysis (PCA) and highlights the dominant parameters as follows: dune length (PC1) explains more than 50% of the variance and describes the linear dunes in the SW of the desert; height (PC2) represents 18% of the variance and describes the crescent-shaped dunes in the NW; and defect density (PC3) explains 14% of the variance, representing star and dome dunes in the SE. P-value tests were also conducted on these parameters and revealed values below 0.05, thus confirming a significant spatial organization of dunes at the desert scale.Each archetypal dune form is dominated by one of the three parameters identified by the PCA, and transitions between these forms represent evolutionary stages. By comparing these results with wind data, we obtain an evolutionary model in which dunes shape, size, and orientation are strongly influenced by the directional characteristics of sand flow associated with the Shamal and Kharif winds. The analysis of wind data to the different statistically defined dune populations also revealed two dune growth modes: an elongation mode in the west, where the crests of linear dunes align with the sediment flow, favoring their stretching, and an instability mode in the east, where isolated and crescentic dunes, perpendicular to the flow, optimize their vertical growth

L'objectif de cette étude est d'évaluer la part de l'empreinte glaciaire dans les paysages de la haute montagne aux latitudes moyennes. Peut-on transposer au Quaternaire la très grande efficacité de l'érosion glaciaire mesurée actuellement dans certaines montagnes et faire de cet agent le principal acteur de la morphogenèse ? Doit-on au contraire constater une forte résilience des paléoformes tertiaires et donc la faiblesse relative de l'érosion glaciaire ? Le domaine est-pyrénéen offre un terrain privilégié en raison du fort contraste nord-sud qui caractérise l'emprise spatiale et l'impact géomorphologique des paléoenglacements quaternaires. Deux axes de recherche complémentaires structurent ce travail. Le premier concerne la chronologie et la paléogéographie des glaciations quaternaires. Une cartographie géomorphologique détaillée permet de reconstituer les paléoemprises glaciaires. La production et l'exploitation de 81 datations 10Be fournissent une nouvelle vision du cycle würmien et contribuent au débat sur le caractère synchrone ou asynchrone des paléoenglacements de montagne, donc de la réponse continentale aux changements globaux. Sur ces bases chronologiques et cartographiques, le deuxième axe de ce travail vise à mesurer la variabilité spatio-temporelle de l'empreinte géomorphologique des glaciations. Il est possible (i) d'apprécier, pour le cycle würmien, la tranche érodée globale (~ 5 m) et la variabilité temporelle de l'érosion glaciaire grâce à la quantification du volume sédimentaire mobilisé sur le Sud Carlit, (ii) de mesurer et tenter d'expliquer la variabilité spatiale de l'empreinte glaciaire quaternaire à travers une analyse morphométrique de l'ensemble des cirques du domaine d'étude.

Les fonctionnelles de Minkowski définissent des mesures topologiques et géométriques d'ensembles, insuffisantes pour la caractérisation, des ensembles différents pouvant avoir les mêmes fonctionnelles. D'autres fonctionnelles de forme, géométriques et morphométriques, sont donc utilisées. Un diagramme de forme, défini grâce à deux fonctionnelles morphométriques, donne une représentation permettant d'étudier les formes d'ensembles. En analyse d'image, ces fonctionnelles et diagrammes sont souvent limités aux images binaires et déterminés de manière globale et mono-échelle. Les Voisinages Adaptatifs Généraux (VAG) simultanément adaptatifs avec les échelles d'analyse, structures spatiales et intensités des images, permettent de pallier ces limites. Une analyse locale, adaptative et multi-échelle des images à tons de gris est proposée sous forme de cartographies des fonctionnelles de forme à VAG.Les VAG, définis en tout point du support spatial d'une image à tons de gris, sont homogènes par rapport à un critère d'analyse représenté dans un modèle vectoriel, suivant une tolérance d'homogénéité. Les fonctionnelles de forme calculées pour chaque VAG de l'image définissent les cartographies des fonctionnelles de forme à VAG. Les histogrammes et diagrammes de ces cartographies donnent des distributions statistiques des formes des structures locales de l'image contrairement aux histogrammes classiques qui donnent une distribution globale des intensités de l'image. L'impact de la variation des critères axiomatiques des VAG est analysé à travers ces cartographies, histogrammes et diagrammes. Des cartographies multi-échelles sont construites, définissant des fonctions de forme à VAG.

Les fonctionnelles de Minkowski définissent des mesures topologiques et géométriques d'ensembles, insuffisantes pour la caractérisation, des ensembles différents pouvant avoir les mêmes fonctionnelles. D'autres fonctionnelles de forme, géométriques et morphométriques, sont donc utilisées. Un diagramme de forme, défini grâce à deux fonctionnelles morphométriques, donne une représentation permettant d'étudier les formes d'ensembles. En analyse d'image, ces fonctionnelles et diagrammes sont souvent limités aux images binaires et déterminés de manière globale et mono-échelle. Les Voisinages Adaptatifs Généraux (VAG) simultanément adaptatifs avec les échelles d'analyse, structures spatiales et intensités des images, permettent de pallier ces limites. Une analyse locale, adaptative et multi-échelle des images à tons de gris est proposée sous forme de cartographies des fonctionnelles de forme à VAG.Les VAG, définis en tout point du support spatial d'une image à tons de gris, sont homogènes par rapport à un critère d'analyse représenté dans un modèle vectoriel, suivant une tolérance d'homogénéité. Les fonctionnelles de forme calculées pour chaque VAG de l'image définissent les cartographies des fonctionnelles de forme à VAG. Les histogrammes et diagrammes de ces cartographies donnent des distributions statistiques des formes des structures locales de l'image contrairement aux histogrammes classiques qui donnent une distribution globale des intensités de l'image. L'impact de la variation des critères axiomatiques des VAG est analysé à travers ces cartographies, histogrammes et diagrammes. Des cartographies multi-échelles sont construites, définissant des fonctions de forme à VAG
Minkowski functionals define set topological and geometrical measurements, insufficient for the characterization, because different sets may have the same functionals. Thus, other shape functionals, geometrical and morphometrical are used. A shape diagram, defined thanks to two morphometrical functionals, provides a representation allowing the study of set shapes. In quantitative image analysis, these functionals and diagrams are often limited to binary images and achieved in a global and monoscale way. The General Adaptive Neighborhoods (GANs) simultaneously adaptive with the analyzing scales, the spatial structures and the image intensities, enable to overcome these limitations. The GAN-based Minkowski functionals are introduced, which allow a gray-tone image analysis to be realized in a local, adaptive and multiscale way.The GANs, defined around each point of the spatial support of a gray-tone image, are homogeneous with respect to an analyzing criterion function represented in an algebraic model, according to an homogeneity tolerance. The shape functionals computed on the GAN of each point of the spatial support of the image, define the so-called GAN-based shape maps. The map histograms and diagrams provide statistical distributions of the shape of the gray-tone image local structures, contrary to the classical histogram that provides a global distribution of image intensities. The impact of axiomatic criteria variations is analyzed through these maps, histograms and diagrams. Thus, multiscale maps are built, defining GAN-based shape functions