La détection à distance des changements de relief s'est longtemps appuyée sur l'interprétation d'images aériennes et satellitaires. Interprétation efficace de ces images, cependant, peut être gêné par les conditions environnementales au moment de la prise de vue, la qualité de l'image et le manque d'informations topographiques.

Plus récemment, les données produites par la photogrammétrie et les modèles de détection et de télémétrie par la lumière (LiDAR) sont devenues monnaie courante pour les personnes impliquées dans l'analyse géographique - ingénieurs, hydrologues, architectes paysagistes et archéologues.

En général, ces techniques ont été conçues pour mettre en évidence des « micro-topographies » à petite échelle telles que le vaste réseau de colonies mayas récemment révélé dans les jungles denses du Guatemala. Mais, comment relier les points à plus grande échelle ?

Dans une nouvelle recherche publiée cette semaine dans la revue Processus et reliefs à la surface de la Terre , Les archéologues de Cambridge présentent un nouvel algorithme, Modèle de secours multi-échelle (MSRM), qui est capable d'extraire des informations micro-topographiques à diverses échelles en utilisant des micro-, modèles numériques de surface (DSM) à méso et à grande échelle et de terrain numérique (DTM).

Docteur Hector Orengo, chercheur au McDonald Institute for Archaeological Research et auteur principal de l'étude, mentionné, « À l'origine, nous avons développé cet algorithme pour compléter la télédétection multitemporelle à l'aide d'images satellites multispectrales qui sont actuellement appliquées à la reconstruction du réseau fluvial préhistorique du nord-ouest de l'Inde dans le cadre du projet TwoRains. »

L'approche de télédétection multitemporelle TwoRains a eu un impact important car elle a pu trouver et tracer avec précision plus de 8, 000km de cours d'eau reliques; dont l'image a été sélectionnée comme image de couverture du Cambridge Science Festival de cette année (voir l'image ci-dessus).

Cependant, les auteurs étaient conscients que de nombreuses rivières anciennes n'étaient pas trouvées. Le Dr Orengo a dit, « Il est vite devenu évident que la détection et la cartographie des caractéristiques topographiques telles que les digues, lits de rivière, les lignes de falaise et les champs de dunes pourraient aider à comprendre comment les paléorivers se sont comportés et ont finalement disparu. »

"Le nouvel algorithme MSRM a répondu à ce besoin et son application a considérablement étendu notre connaissance du réseau de paléorivières du nord-ouest de l'Inde avec plus de 10, 000 nouvelles rivières détectées."

Comprendre comment la civilisation de l'Indus a accédé et géré ses ressources en eau est au cœur du projet TwoRains.

Dr Cameron Petrie, directeur du projet financé par l'ERC et co-auteur de l'étude, commenté, « Nous étudions la nature de l'adaptation humaine aux conditions écologiques créées par les systèmes de précipitations hivernales et estivales de l'Inde. Ces systèmes sont importants pour comprendre le passé et planifier l'avenir en raison de leur potentiel d'impact direct sur des problèmes très actuels tels que la sécurité alimentaire et la durabilité des établissements humains dans des zones particulières.

« L'homme peut adapter son comportement à un large éventail de conditions climatiques et environnementales, il est donc essentiel que nous comprenions à quel point les choix humains dans le passé, le présent et le futur sont résilients et durables face à des conditions météorologiques variables, et lorsqu'ils sont confrontés à des événements brusques de changement climatique. La reconstruction du réseau hydrographique préhistorique de l'interfluve Sutlej-Yamuna dans le nord-ouest de l'Inde nous aide à mieux comprendre ces adaptations. »

Le Dr Orengo pense que la nouvelle méthode a de nombreuses utilisations en dehors du domaine de l'archéologie. Il a commenté, "L'application de MSRM peut également être bénéfique à tous les autres domaines de recherche visant à interpréter les petites différences de terrain. Nous avons rendu le code en libre accès dans l'article dans l'espoir que d'autres pourront l'utiliser pour leurs propres intérêts, et aussi l'évaluer et l'améliorer."