Signatures multi-échelles

Toute mesure du relief dépend de la taille du voisinage sur lequel vous la calculez. Une butte est une bosse à 10 mètres et du bruit à 1 kilomètre. Choisir un voisinage, c’est choisir ce que vous verrez, et ce choix est souvent arbitraire.

Les Multiscale Signatures suppriment ce choix. Ces outils calculent la même propriété sur toute une plage de tailles de voisinage, puis conservent, pour chaque cellule, l’échelle à laquelle la réponse est la plus forte et son intensité. Vous obtenez deux rasters : la valeur, et l’échelle à laquelle elle a été atteinte.

C’est le second raster qui est intéressant. Il vous indique la taille caractéristique de la forme à laquelle appartient chaque cellule : c’est ainsi que vous distinguez une crête de champ d’une chaîne de montagnes sans décider à l’avance de ce que vous cherchez.

Pour commencer

Max Elevation Deviation

L’outil de référence de cette famille, généralement noté DEVmax. Il mesure de combien chaque cellule se situe au-dessus ou au-dessous de la moyenne de son voisinage, en écarts-types, et parcourt les tailles de voisinage de la plus petite à la plus grande.

Le résultat signale les endroits qui ressortent le plus, à l’échelle où ils ressortent le plus : buttes locales, rebords de terrasses, vastes plateaux, chacun à sa propre taille.

Réglez la plage d’échelles et le pas qui les sépare. Une plage large avec un pas grossier donne une vue d’ensemble rapide ; une plage étroite avec un pas fin donne du détail et prend plus de temps.

Multiscale Roughness

La même approche appliquée à la rugosité de la surface. L’outil renvoie la rugosité maximale trouvée sur la plage d’échelles et l’échelle à laquelle elle a été atteinte, ce qui distingue une surface localement accidentée d’une surface doucement ondulée.

Multiscale Topographic Position Image

Regroupe trois rasters de position topographique, local, intermédiaire et large, dans une seule image en couleurs. Chaque canal porte une échelle : des structures de tailles différentes apparaissent ainsi en couleurs différentes sur une même image. Une excellente couche de vue d’ensemble pour ouvrir une analyse.

Les outils de signature

Quatre outils dont le nom se termine par Signature fonctionnent différemment. Au lieu de couvrir tout le raster, ils prennent un ensemble de sites ponctuels et produisent un rapport HTML qui montre comment la mesure évolue avec l’échelle en chacun de ces points.

Utilisez-les quand vous voulez comprendre le relief en des lieux précis, par exemple pour choisir la bonne échelle avant de lancer une analyse raster complète.

Tous les outils

Outil	Ce qu’il fait
Max Elevation Deviation	Écart d’altitude standardisé maximal sur une plage d’échelles, avec l’échelle à laquelle il est atteint.
Max Difference From Mean	La même chose, en unités d’altitude plutôt qu’en écarts-types.
Max Anisotropy Dev	Anisotropie directionnelle maximale de l’écart d’altitude, sur plusieurs échelles.
Multiscale Roughness	Rugosité de surface maximale sur une plage d’échelles de voisinage.
Multiscale Curvatures	Courbures et indices fondés sur la courbure, calculés sur plusieurs échelles.
Multiscale Elevation Percentile	Le centile d’altitude local le plus extrême trouvé sur plusieurs échelles.
Multiscale Elevated Index	Indice multi-échelle des positions élevées et son raster d’échelle clé, à partir des résidus d’un espace d’échelle gaussien.
Multiscale Low Lying Index	La même chose pour les positions basses, qui signale dépressions et zones plates à leur propre échelle.
Multiscale Std Dev Normals	Écart-type sphérique maximal des normales à la surface sur plusieurs échelles, une mesure multi-échelle de la rugosité.
Multiscale Topographic Position Image	Regroupe les positions topographiques locale, intermédiaire et large dans une seule image RVB.
Max Elev Dev Signature	Écart d’altitude en fonction de l’échelle sur des sites ponctuels, sous forme de rapport HTML.
Max Anisotropy Dev Signature	Anisotropie en fonction de l’échelle sur des sites ponctuels, sous forme de rapport HTML.
Multiscale Roughness Signature	Rugosité en fonction de l’échelle sur des sites ponctuels, sous forme de rapport HTML.
Multiscale Std Dev Normals Signature	Écart-type sphérique en fonction de l’échelle sur des sites ponctuels, sous forme de rapport HTML.
Topographic Position Animation	Une visionneuse HTML interactive et un GIF animé de la position topographique à travers les échelles.

Remarques

Ce sont les outils les plus lourds de la boîte à outils. Chacun exécute la même analyse des dizaines de fois. Découpez votre MNT sur la zone qui vous intéresse, commencez avec un pas grossier entre les échelles, et affinez une fois que vous savez ce que vous cherchez.

Deux sorties, un seul sens. Le raster de valeurs et le raster d’échelles se lisent ensemble. Pris séparément, aucun des deux ne dit grand-chose.