Contribution de la texture pour l'analyse d'images à très haute résolution spatiale : application à la détection de changement en milieu périurbain

Les donnees de teledetection acquises a Tres Haute Resolution Spatiale (THRS) constituent une source d'information importante pour le suivi detaille des changements d'occupation du sol sur de petites surfaces. Ces donnees sont particulierement interessantes pour les applications dans les milieux urbains et periurbains car elles permettent d'apprehender des changements brusques et irreguliers autant que des modifications subtiles et regulieres. Toutefois, l'exploitation d'images a THRS necessite des developpements methodologiques, les methodes de detection de changement generalement utilisees pour traiter les images a basse et moyenne resolution n'etant pas adaptees : d'une part l'etendue et la resolution spectrale des capteurs a THRS sont souvent inferieures a celles des autres capteurs, la resolution spectrale des capteurs diminuant avec l'augmentation de leur resolution spatiale. D'autre part, la variabilite spectrale des pixels definissant les classes d'occupation du sol augmente en fonction de la resolution spatiale. Cette these presente ainsi une serie d'outils methodologiques qui permettent d'identifier et de caracteriser automatiquement des changements affectant de petites surfaces a partir de donnees a THRS acquises a differentes dates et provenant de differentes sources. Contrairement a la majorite des methodes utilisees en teledetection, l'originalite des outils presentes ne repose pas exclusivement ou essentiellement sur l'utilisation de l'information spectrale de l'image ; ils reposent surtout sur les proprietes de texture des objets geographiques observes. La texture est caracterisee a partir d'une analyse des coefficients issus d'une decomposition en ondelettes des images. Les outils developpes comprennent : une methode de correction de l'effet de vignettage des photographies aeriennes anciennes ; une technique de segmentation d'images ; une methode d'estimation de l'orientation dominante de motifs textures ; une methode de classification ; une methode de detection de changements. L'ensemble de ces outils a ete valide a partir d'exemples synthetiques, puis applique sur un secteur periurbain de l'agglomeration rennaise afin de detecter les changements d'occupation et d'utilisation des sols a partir de photographies aeriennes acquises en 1978 et 2001. Les taux de changement correctement detectes, qui varient de 78 % a 85 %, montrent l'interet d'exploiter la texture pour classer des images a THRS. Il est possible de detecter automatiquement differents types de changements et ainsi de distinguer des changements de pratiques culturales et des changements lies a l'artificialisation des sols. Les outils developpes dans cette these sont generiques et s'appliquent a l'analyse de tout objet texture. Ainsi nous avons exploite certains outils proposes pour detecter et caracteriser des parcelles viticoles ou estimer des mouvements fluides en aeronautique