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Propriétés invariantes d'échelle et anisotropes de morphologies d'érosion fluviatile

Beaulieu, Alexandre. (2004). Propriétés invariantes d'échelle et anisotropes de morphologies d'érosion fluviatile. Thèse de doctorat, Université du Québec à Chicoutimi ..

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Résumé

Les propriétés statistiques invariantes d'échelle isotropes et anisotropes de morphologies terrestres d'érosion fluviatile ont été caractérisées dans cette étude à l'aide d'images satellitaires. En premier lieu, les propriétés invariantes d'échelle isotrope de différentes sections du réseau de drainage du Plateau éthiopien ont été déterminées à partir d'images de régions spectrales variées des satellites Landsat TM 5 et ERS-1. Ensuite, une méthode a été développée pour évaluer les propriétés anisotropes invariantes d'échelle de surfaces d'érosion fluvio-tectonique. Deux types de réseau de drainage ont alors été choisis: le réseau de la Rivière Jaune sur le Plateau de L?ss en Chine et celui de la Green River dans le Utah aux États-Unis. Dans cette deuxième partie, des images du visible du satellite TERRA ASTER ont été analysées. Enfin, la méthode de caractérisation de l'anisotropie indépendante de l'échelle a été appliquée sur les données du Plateau éthiopien afin de mieux y cerner les processus impliqués; les données satellitaires Landsat TM 5 et TERRA ASTER ont été utilisées pour cette partie de la recherche.

Les deux régions sélectionnées sur le Plateau éthiopien, "plateau" et "canyon", possèdent des degrés d'érosion très différents. Une première distinction des propriétés invariantes d'échelle isotropes a été trouvée à l'aide d'images Landsat TM 5 dans le visible et d'images ERS-1 dans les micro-ondes. Cette différence a été liée au degré d'érosion mécanique entre ces deux régions, "plateau" (peu érodé) et "canyon" (très érodé). Une deuxième différence statistique a été révélée par les analyses d'invariance d'échelle isotrope des images Landsat TM 5 dans l'infrarouge moyen, qui sont plus sensibles aux argiles. Cette distinction est associée à la présence d'une couche d'altération des minéraux sur le "plateau", couche qui n'est pas retrouvée dans la région "canyon" à cause de l'érosion mécanique plus importante. Ainsi, ces analyses statistiques révèlent la présence active de deux processus distincts agissant sur le Plateau éthiopien, soit l'érosion mécanique et l'érosion chimique.

L'étude de l'anisotropie sur des images de réseaux fluviaux a permis de trouver des différences statistiques significatives entre les différents réseaux de drainage. Les analyses de l'anisotropie montrent aussi que celle-ci doit être caractérisée dans un cadre d'invariance d'échelle. Les analyses d'invariance d'échelle isotrope (paramètre fi) permettent de différencier les images très dendritiques (densité de drainage très élevée) du réseau de drainage du Plateau de Loess chinois des autres images moins densément dendritiques. Cependant, elles ne donnent pas la possibilité de distinguer les images du Utah de celles de la Chine où l'érosion est plus poussée et les réseaux plus développés. Dans ce cas, les propriétés anisotropes distinctes reliées aux différentes lithologies des régions permettent de les différencier. De plus, l'anisotropie invariante d'échelle permet de distinguer les images de différentes parties d'un même réseau, par exemple le Plateau de Loess chinois, qui présente des contrastes associés au degré de maturité (ou au développement) du réseau et aux différences lithologiques et structurales régionales. Les analyses effectuées sur l'anisotropie du réseau de drainage du Plateau éthiopien ont confirmé les différences associées aux processus d'érosion et d'altération chimique des sols.

Dans l'ensemble, cette étude montre la portée de l'utilisation des images satellitaires en relation avec les analyses d'invariance d'échelle sur les champs de données. Les analyses statistiques anisotropes des structures sur une grande gamme d'échelles complémentent de façon adéquate les analyses isotropes. La méthode développée dans cette étude est d'utilisation relativement simple et pourrait fournir une caractérisation quantitative plus systématique échelle par échelle des surfaces terrestres et des processus dynamiques sous-jacents.

Type de document:Thèse ou mémoire de l'UQAC (Thèse de doctorat)
Date:2004
Lieu de publication:Montréal
Programme d'étude:Doctorat en ressources minérales
Nombre de pages:132
ISBN:1412312183
Identifiant unique:10.1522/18364843
Sujets:Sciences naturelles et génie > Sciences naturelles > Sciences de la terre (géologie, géographie)
Département, module, service et unité de recherche:Départements et modules > Département des sciences appliquées > Unité d'enseignement en sciences de la Terre
Directeur(s), Co-directeur(s) et responsable(s):Gaonac'h, Hélène
Mareschal, Jean-Claude
Mots-clés:Géomorphologie, Images-satellite, Matière--Propriétés, Anisotropie, Isotropie, Geomorphology, Remote-sensing image, Matter--Properties, Anisotropy, Isotropy, ISOTROPIE, ANISOTROPIE, THESE, IMAGERIE, SATELLITAIRE, INVARIANCE, ECHELLE, MORPHOLOGIE, RELIEF, GEOGRAPHIE
Déposé par:Bibliothèque Paul-Émile-Boulet
URL:http://bibliotheque.uqac.ca
Déposé le:01 janv. 2004 07:34
Dernière modification:20 sept. 2011 11:32
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