par Vandervelde, Laurent 
Promoteur Dewitte, Olivier
Co-Promoteur Lennert, Moritz
Publication Non publié, 2020-02-10
Promoteur Dewitte, Olivier
Co-Promoteur Lennert, Moritz
Publication Non publié, 2020-02-10
Mémoire
| Résumé : | Obtaining past information about landforms evolution and environmental changes is essential to understand the current increased interaction between anthropic activities and natural phenomena. Such insight is particularly relevant for Central Africa, where land degradation processes regularly affect the livelihood of the local population. This area is naturally prone to high erosion rate and landslides but increased demographic pressure have been shown to affect the occurrence of those events. In this context, the availability of archives data in the form of historical aerial photographs, collected as soon as the 50s, is of major interest. The emergence of flexible tool associated with Structure-from-Motionphotogrammetry might help to extract valuable information from those historical records. In this research, we apply SfM photogrammetry to three historical aerial data sets from 1957, 1974 and 1981 covering the Bujumbura area. A region marked by various land degradation processes and increased demographic pressure. The historical data sets have been processed in the SfM software Metashape to produce past digital surface models and orthomosaics of the area. Rigorous precision analyses are applied to the sparse point clouds to evaluate processing uncertainties and the contribution of control data from VHR Pleiades images. Besides, historical DSMs and orthomosaics of the study area are investigated to assess the value of those data. The precision analyses exhibit clear intrinsic limits of those data regarding, SfM prerequisite, and the importance of the initial sharpness of the photographs. Resultants DSMs do not offer any opportunity to investigate past landformsbut orthomosaics of the area have offered some valuable information. They allowed us to assess the increased anthropic by pressure by the production of multi-temporal land cover maps, observe major changes in rivers dynamics and possible interaction between channel morphological evolution, landslides, and road construction. If they did not allow a decisive conclusion on their own, they might lead to further research in the domain. Their processing is time-consuming and leads to various outcomes but some of their intrinsic limits can bedetected before any processing. Focusing on good candidates can allow us to obtained records close to VHR modern satellite image at a period where representations of the earth's surface were scarce. |
| Il est essentiel d’obtenir des informations rétrospectives sur l’évolution des paysages et les changements environnementaux à une époque d’augmentation des impacts anthropiques sur les milieux naturels. Ces informations sont particulièrement pertinentes pour l'Afrique Centrale, où les processus de dégradation des sols affectent régulièrement la subsistance de la population locale. Cette zone est naturellement sujette à des taux d'érosion élevé et à des glissements de terrain, mais il a été montré à plusieurs reprises que la pression démographique aurait un rôle dans l’occurrence de ces événements. Dans ce contexte, la disponibilité de données d'archives sous forme de photographies aériennes historiques, collectées dès les années 50, présente un intérêt majeur. L’émergence de logiciels associés à la photogrammétrie « Structure-from-Motion » pourrait aider à récolter des informations pertinentes de ces archives. Dans cette étude, nous appliquons la photogrammétrie SfM à trois jeux de données aériennes historiques de 1957, 1974 et 1981 couvrant la région de Bujumbura. Une région marquée par divers processus de dégradation des sols et une pression démographique accrue. Les données sont traitées à l’aide du logiciel SfM Metashape pour produire des modèles numériques de surface et des orthomosaics de la région. Des analyses de précisions rigoureuses sont appliquées aux nuages de point afin de déceler les incertitudes liées au traitement de données et la contribution de points de contrôle issus d’imagerie Pléiades. En outre, les DSMs historiques et les orthomosaïques de la zone d'étude sont étudiés pour évaluer leur valeur. Les analyses de précision montrent des limites intrinsèques claires de ces données concernant les prérequis SfM, et l'importance de la netteté initiale des photographies. Les DSMs résultants n'offrent aucune possibilité d'observation du relief dans le passé, mais les orthomosaïques de la région ont fourni des informations précieuses. Ils nous ont permis d'évaluer l'augmentation de la pression anthropique dans la région par la production de cartes multi-temporelles de couverture du sol, d'observer des changements majeurs dans la dynamique des rivières et une interaction possible entre l'évolution morphologique des canaux, les glissements de terrain et la construction de routes. Si ces données ne permettaient pas une conclusion décisive à elles seules, elles peuvent conduire à de nouvelles recherches dans le domaine. Leur traitement prend du temps et conduit à des résultats variés, mais certaines de leurs limites intrinsèques peuvent être détectées avant tout traitement. Se concentrer sur les bons candidats peut nous permettre d'obtenir des enregistrements proches de l'image satellite moderne à THR, à une période où les données concernant la surface terrestre sont rares. |
