Modèle numérique de terrain
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Un modèle numérique de terrain (MNT) donne l'altitude d'un certain nombre de points géographiques répartis à l'intérieur d'un maillage couvrant la zone de terrain considérée.
Il permet ainsi :
- de reconstituer une vue en images de synthèse du terrain,
- de déterminer une trajectoire de survol du terrain.
- de calculer des surfaces ou des volumes.
- de tracer des profils topographiques.
- d'une manière générale, de manipuler de façon quantitative le terrain étudié.
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Types de MNT
On peut distinguer les MNT selon le type de maillage utilisé :
- maillage carré/rectangulaire
- maillage hexagonal
- maillage triangulaire régulier
- maillage triangulaire quelconque
En fonction du type de maillage, la représentation informatique du MNT varie. Dans le cas de maillages rectangulaires, on peut utiliser des tableaux, mais dans les autres cas, les structures de données sont plus complexes.
Construction
L'acquisition peut se faire de plusieurs manières :
- par interférométrie radar
- par stéréoscopie à partir de couples d'images aériennes ou prises par satellite.
- par numérisation des courbes de niveau d'une carte.
- par saisie directe des coordonnées (x, y, z) des points du terrain, mesurées par triangulation (par des géomètres).
- Par système laser aéroporté (LIDAR).
Dans les trois premiers cas, le maillage sera dépendant du maillage utilisé pour les images initiales, généralement un maillage régulier rectangulaire, plus rarement un maillage régulier triangulaire ou hexagonal.
Dans deux derniers cas, le maillage est généralement triangulaire quelconque, la technique de sélection des points caractéristiques du terrain ne garantissant pas leur répartition régulière dans le plan (x, y).
Exploitation
On construit, à partir de la liste des points du maillage, un modèle de surface constituée de triangles collés bord à bord. Dans le cas de maillages non triangulaires, une étape de sélection des points à relier en triangles s'ajoute.
Dans le cas de la synthèse d'image, les triangles sont habillés d'une texture, restituant ainsi l'aspect général du terrain, d'une image satellitaire ou d'une carte.
Dans le cas d'une trajectographie en rase-mottes, on établit le chemin le plus court et le moins exposé en vérifiant que chaque point de la trajectoire se trouve au-dessus de la surface définie par le maillage du MNT.
Les systèmes d'information géographiques (SIG) intègrent de plus en plus la troisième dimension sous forme d'un MNT, bien que les coûts liés à l'acquisition de l'information d'altitude soient relativement élevés. Cela permet d'utiliser ces SIG pour des applications comme le calcul d'implantation d'infrastructures de transport (conduites souterraines, voies terrestres, lignes électriques aériennes, antennes GSM...). Dans ce cas, et en fonction de la résolution du MNT, on y intègre les informations liées à la couverture du terrain par des bâtiments ou des végétaux, pour additionner leur hauteur à l'altitude du terrain sur lequel ils sont situés. Les modèles numériques de terrain trouvent également une application en sciences de la terre, pour l'analyse quantitative de la morphologie, qui peux renseigner le chercheur sur la présence d'un signal tectonique, climatique ou lithologique.