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Notions fondamentales de télédétection

5.4.2 Cartographie des unités géologiques

Contexte général
La cartographie des unités géologiques consiste en l'identification des unités physiographiques et en la détermination de la lithologie de la roche en place ou de la stratigraphie générale des unités exposées. Ces unités ou formations sont généralement décrites par leur âge, leur lithologie et leur épaisseur. La télédétection permet de décrire la lithologie en utilisant la couleur et les caractéristiques d'altération et d'érosion, les réseaux de drainage et l'épaisseur des bancs rocheux.

La cartographie est utile dans l'exploration pétrolière et minière, car ces deux ressources sont souvent associées à des lithologies spécifiques. Les structures souterraines, qui peuvent être favorables à l'emprisonnement du pétrole ou à la présence de minéraux spécifiques, se manifestent souvent à la surface de la Terre. En délimitant ces structures et en identifiant les lithologies associées, les géologues peuvent reconnaître les régions qui présentent ces caractéristiques et les cibler pour l'exploration. La cartographie de la roche-mère est importante pour l'ingénierie, la construction et les opérations minières, et peut aussi jouer un rôle dans la planification urbaine. Comprendre la distribution et les relations spatiales des unités facilite l'interprétation de l'histoire géologique.

En télédétection, les unités lithostratigraphiques peuvent être délimitées par leurs signatures spectrales, par la structure de leurs strates et par la morphologie de la surface.

Pourquoi la télédétection?
La télédétection offre la vue générale requise pour dresser des cartes d'unités régionales utiles aux analyses à petite échelle et à la planification des vérifications des unités de terrain en vue d'une cartographie détaillée. La télédétection permet aussi de comprendre la distribution spatiale et les relations de surface entre les unités. La télédétection VIR fournit de l'information multispectrale liée à la composition de l'unité, tandis que le radar donne de l'information texturale. Les données de sources multiples peuvent êtres intégrées pour produire un aperçu de la lithostratigraphie.

Les images stéréos peuvent aussi faciliter l'identification et la délimitation des unités, car elles fournissent un aperçu en trois dimensions du relief local. Il y a des roches qui sont résistantes à l'érosion, et d'autres qui s'usent facilement. L'identification d'éléments tels que les signes d'altération peut être faite à partir d'images à haute ou moyenne résolution ou de photos aériennes.

Les images ou les photos peuvent être utilisées pour le travail de terrain et comme cartes de base.

Exigences des données
Les deux différentes échelles de cartographie requièrent des sources et des paramètres d'images différents.

1. Pour l'analyse d'un site spécifique, les photos aériennes constituent un produit à haute résolution qui peut fournir de l'information sur l'érosion, la teinte et le microdrainage. Les photos peuvent être facilement utilisées en stéréo pour évaluer les caractéristiques du relief.
2. Les aperçus régionaux requièrent des images de résolution moyenne couvrant une grande superficie. La combinaison des images optiques et radars pour mettre en valeur le terrain et la texture produit une excellente source de données régionales.

Dans les deux cas, la fréquence des images et leur livraison n'est pas importante car, en général, les unités géologiques changent très lentement.

Le Canada et les autres pays
Les exigences pour cette application sont à peu près les mêmes d'un pays à l'autre. Un des problèmes qui affecte l'acquisition de l'information géologique dans les pays tropicaux et tempérés est le couvert forestier. Dans ces régions, les géologues peuvent utiliser la télédétection pour déduire la lithologie sous-jacente en regardant la composition et l'état de la végétation qui y pousse. Cette technique est appelée la géobotanique. Les composantes minérales et sédimentaires de la roche-mère peuvent influencer et contrôler la nature et l'état de la végétation.

En réalité, la combinaison de la topographie, de la structure, des matériaux de surface et de la végétation facilite l'interprétation et la cartographie des unités géologiques. Une utilisation optimale des données de télédétection combine les différentes sources de données telles que les images optiques ou radars, à une échelle appropriée pour l'étude.

Exemples d'images
Même après que des cartes des unités géologiques d'une région soient produites, elles peuvent être présentées de façon plus informative en intégrant l'information texturale des images radars. Une unité géologique de base est plus informative après l'ajout de l'information structurale et texturale. Dans cet exemple de la région de Sudbury en Ontario, une intégration ITS a été utilisée pour combiner les données cartographiques (roche-mère et géologie structurale, 1992) avec une image radar. L'image résultante peut être utilisée à l'échelle locale et régionale pour déceler des tendances structurales à l'intérieur et entre les unités. Les régions communes des images sont représentées en noir.

Intégration des données cartographiques avec une image radar.