La géomatique au service de la caractérisation automatique des réseaux hydrographiques

L'analyse des phénomènes territoriaux est facilitée aujourd'hui par les Systèmes d'Information Géographique, lesquels permettent d'intégrer au sein d'une même plateforme les données géographiques et les données thématiques associées aux phénomènes d'intérêt. En pratique, les outils et les méthodes offerts par les SIG proposent d'analyser les phénomènes de manière intégrée, sans distinguer explicitement les facteurs explicatifs propres à la spatialisation des phénomènes et les facteurs explicatifs contextuels. Pour autant, les données géographiques ne se limitent pas à un simple support cartographique pour représenter les phénomènes territoriaux, mais contiennent en puissance des informations susceptibles de faire comprendre les mécanismes spatiaux qui sous-tendent ces phénomènes. En particulier, les données géographiques représentatives des réseaux hydrographiques décrivent la forme et la topologie de ces réseaux, et peuvent à ce titre fournir des informations complémentaires sur leurs types morphométriques. Sur la base de la typologie établie en géomorphométrie et des caractérisations géométriques fournies par la littérature, cet article montre qu'il est possible d'extraire l'information sémantique relative aux différents types de réseaux en automatisant leur reconnaissance, grâce à des indicateurs structurels quantitatifs construits sur leur représentation topographique. Cette démarche est mise en œuvre sur les réseaux de type parallèle, à partir de l'observation des angles formés par les tronçons hydrographiques au niveau des nœuds de confluence des réseaux. En considérant les directions moyennes empruntées par les tronçons autour de ces nœuds et en étudiant les distributions des angles qu'ils forment sur l'ensemble de la zone d'étude, il est alors possible d'élaborer une méthode de segmentation des réseaux hydrographiques, permettant de faire la part entre les réseaux de type parallèle et ceux relevant de types différents. Analyzing territorial phenomena is made easier today by Geographical Information Systems, which make it possible to integrate within the same platform geographical and thematic data related to the phenomena under study. In practice, tools and methods provided by GIS propose an integrated way to analyze the phenomena, without explicitly distinguishing the spatial from the contextual factors which explain the phenomena. Nonetheless, geographical data do not amount to a simple cartographic support representing the territorial phenomena, but potentially contain information making the undelying spatial mechanisms of these phenomena explicit. In particular, the geographical data related to the river networks describe the shape and topology of these networks and, for this reason, can provide additional details on their morphometric types. Thanks to the networks typology and the geometric characterizations provided by previous research in geomorphometry, this article shows that it is possible to extract semantic information relative to the various network types by automating their recognition, thanks to quantitative structural indicators built on their topographic representation. This process is implemented on parallel networks, starting from the observation of the angles formed by the networks edges around the junction nodes. By considering the average directions taken by the edges around these nodes, and by studying the angles distributions on the whole study area, it is possible to implement a segmentation method for hydrographic networks, dinstinguishing parallel networks from the other network types