Photo satelite

Villeconin vu du ciel : quand les photographies aériennes racontent le territoire

Depuis le sol, Villeconin apparaît comme un village installé au creux de la vallée de la Renarde. On suit les rues, on longe les murs, on traverse les bois et l’on aperçoit les plateaux agricoles sans pouvoir embrasser l’ensemble du paysage.

Mais vu du ciel, le territoire change complètement de visage.

Le village devient un petit noyau de toitures entouré de verdure. Les routes relient Villeconin à Montflix, Venant, Fourchainville, Saudreville, Bois-Fourgon et au Fresne. Les bois dessinent les versants de la vallée, tandis que les grandes parcelles agricoles occupent les plateaux.

Cette vue aérienne permet ainsi de lire le relief, l’habitat et l’utilisation des terres comme les différentes pages d’un livre ouvert.

Une image satellite… ou une photographie prise depuis un avion ?

Nous appelons souvent « image satellite » toute vue observée depuis le ciel. Pourtant, l’image présentée ici semble plutôt être une **orthophotographie aérienne**, réalisée à partir de plusieurs photographies prises depuis un avion.

Une orthophotographie est une photographie aérienne qui a été corrigée pour pouvoir être utilisée comme une carte. Les déformations provoquées par l’inclinaison de l’avion, le relief et l’objectif de l’appareil sont rectifiées par ordinateur.

Pour l’expliquer à un enfant de dix ans : lorsqu’on photographie une feuille de papier de travers, elle paraît déformée. L’ordinateur redresse l’image pour que la feuille retrouve sa véritable forme. Il fait la même chose avec les photographies du territoire.

Les images sont ensuite assemblées comme les morceaux d’un puzzle. Les bandes blanches et les contours irréguliers visibles autour de cette vue de Villeconin correspondent vraisemblablement aux limites des photographies ou du montage réalisé.

L’IGN propose précisément de croiser les prises de vues aériennes, les cartes et le cadastre pour étudier le territoire. [Cartes.gouv.fr – données géographiques de l’IGN](https://geoservices.ign.fr/geoportail)

Question mystère : combien de photographies différentes ont-elles été réunies pour former cette grande vue de Villeconin ?

Comment photographie-t-on un territoire depuis un avion ?

L’avion suit plusieurs lignes de vol parallèles. Sous son fuselage, un appareil photographique très précis prend des clichés à intervalles réguliers.

Chaque photographie recouvre en partie la précédente. Ce recouvrement permet de les assembler et même de calculer le relief.

Imaginons deux photographies d’un même arbre prises depuis des positions légèrement différentes. L’arbre n’apparaît pas exactement au même endroit par rapport à l’arrière-plan. En mesurant ce petit décalage, un ordinateur peut estimer sa hauteur.

Cette méthode, appelée photogrammétrie, permet de produire :

* des cartes très précises ;

* des modèles du relief ;

* des représentations en trois dimensions ;

* des mesures de bâtiments, de routes ou de parcelles.

La photogrammétrie est donc une manière de mesurer le monde à partir de photographies.

Comment fonctionne un satellite d’observation ?

Un satellite d’observation est une machine placée en orbite autour de la Terre. Une orbite est le chemin que le satellite suit continuellement autour de notre planète.

Le satellite ne reste pas immobile au-dessus de Villeconin. Il se déplace très rapidement tandis que la Terre tourne sous lui. Lorsqu’il repasse au-dessus d’une région, ses instruments enregistrent une nouvelle bande du territoire.

Certains satellites d’observation suivent une orbite dite héliosynchrone. Cela signifie qu’ils survolent généralement une région à une heure solaire voisine. Les ombres et l’éclairage restent ainsi relativement comparables d’un passage à l’autre.

Un satellite ne fonctionne pas exactement comme un appareil photographique ordinaire. Ses capteurs mesurent l’énergie lumineuse réfléchie par le sol, les plantes, les bâtiments ou l’eau.

Chaque petite surface mesurée devient un pixel. Un pixel est le minuscule carré qui compose une image numérique.

Si un pixel représente dix mètres sur dix mètres au sol, un objet plus petit risque de ne pas être distingué. C’est ce que l’on appelle la résolution spatiale.

Les satellites européens Sentinel-2 observent notamment la Terre depuis une altitude d’environ 786 kilomètres. Leurs instruments enregistrent treize bandes spectrales, avec des résolutions de 10, 20 ou 60 mètres selon les bandes. [Agence spatiale européenne – Sentinel-2](https://www.esa.int/Newsroom/Press_Releases/Sentinel-2C_rejoint_la_famille_Copernicus_en_orbite)

Une maison isolée sera donc beaucoup mieux visible sur une photographie aérienne à très haute résolution que sur une image Sentinel-2. En revanche, le satellite peut surveiller régulièrement de très grandes surfaces.

Question mystère : un satellite pourrait-il reconnaître une personne marchant dans une rue de Villeconin ? Avec les images civiles courantes utilisées pour l’environnement, la réponse est généralement non : leurs pixels sont beaucoup trop grands.

Des couleurs que nos yeux ne voient pas

Nos yeux perçoivent principalement le rouge, le vert et le bleu. Mais les plantes, l’eau et les sols renvoient aussi des rayonnements invisibles, notamment dans l’infrarouge.

Les satellites multispectraux observent le territoire dans plusieurs bandes de lumière. Le mot multispectral signifie simplement : « qui regarde plusieurs parties du spectre lumineux ».

Une végétation en bonne santé réfléchit fortement certaines longueurs d’onde de l’infrarouge proche. En comparant la lumière rouge et l’infrarouge, les chercheurs peuvent fabriquer un indice de végétation, souvent appelé NDVI.

Cet indice permet d’estimer l’activité de la végétation. Il ne nous dit pas automatiquement pourquoi une plante va mal, mais il peut attirer l’attention sur une zone différente du reste de la parcelle.

C’est un peu comme si le satellite possédait plusieurs paires de lunettes :

ne paire pour les couleurs visibles ;

* une autre pour la végétation ;

* une autre pour l’humidité ;

* une autre encore pour certaines caractéristiques du sol.

Les satellites radar : observer même à travers les nuages

Les satellites optiques ont besoin de lumière et sont gênés par les nuages. Un satellite radar fonctionne différemment.

Il envoie une onde vers la Terre puis mesure l’écho qui revient. Il ne se contente donc pas de recevoir la lumière du Soleil : il produit son propre signal.

On parle alors de capteur actif.

Le radar peut observer le territoire de jour comme de nuit et traverser les nuages. Les informations recueillies dépendent notamment de la rugosité du sol, de sa teneur en eau et de la structure de la végétation.

En combinant les images optiques et radar, les chercheurs peuvent mieux suivre les cultures, l’humidité des sols, les inondations ou les transformations des forêts.

Question mystère : une ancienne mare comblée pourrait-elle conserver davantage d’humidité que le champ qui l’entoure et devenir visible sur certaines images ?

Villeconin : un village modelé par le relief

La photographie révèle très clairement la forme particulière du territoire.

Les plateaux apparaissent comme de grandes surfaces ouvertes consacrées aux cultures. Les vallées et leurs versants sont plus boisés. Le village principal s’est développé dans la partie basse, à proximité de la Renarde et des chemins qui suivent naturellement la vallée.

Cette disposition n’est pas due au hasard.

Le fond de vallée offrait :

* un accès à l’eau ;

* des prairies ;

* des terres humides ;

* des passages relativement abrités ;

* des voies naturelles de circulation.

Les plateaux, plus ouverts, étaient favorables aux grandes cultures. Les versants les plus pentus ou les moins faciles à travailler sont souvent restés boisés.

Vue du ciel, la géographie explique donc en partie l’histoire humaine de Villeconin.

Question mystère : le village s’est-il développé autour de la rivière, autour de l’église, autour du château ou à la rencontre de plusieurs anciens chemins ?

Lire les cultures depuis le ciel

Sur l’image, les champs ne présentent pas tous la même couleur. Certains sont verts, d’autres jaunes, bruns ou presque noirs.

Ces différences peuvent correspondre :

* à des cultures différentes ;

* à des dates de semis différentes ;

* à des parcelles déjà récoltées ;

* à des sols récemment labourés ;

* à des quantités d’humidité différentes ;

* à des variations dans la croissance des plantes.

Les bandes parallèles visibles dans certains champs peuvent être les traces du passage des machines agricoles. Elles montrent le sens du travail, des semis ou de la récolte.

Cependant, une photographie seule ne permet pas toujours d’identifier précisément la plante cultivée. Pour conclure, il faut connaître la date de la prise de vue, disposer d’informations agricoles ou comparer plusieurs images prises au cours de l’année.

Question mystère : les grandes parcelles jaunes correspondent-elles à du colza en fleur, à des céréales arrivées à maturité ou à une autre culture ?

L’agriculture surveillée depuis l’espace

Les photographies aériennes et les images satellites peuvent aider les agriculteurs à observer l’évolution de leurs parcelles.

Elles permettent notamment de repérer :

* des zones où la végétation pousse moins bien ;

* un manque ou un excès d’eau ;

* certaines attaques de maladies ou de parasites ;

* des différences de fertilité ;

* les conséquences d’un épisode de sécheresse ;

* les dégâts provoqués par une tempête, la grêle ou une inondation.

L’agriculteur peut ensuite vérifier la situation directement dans le champ. L’image n’apporte pas toujours la cause du problème : elle indique surtout qu’une zone se comporte différemment.

Certaines cartes servent également à moduler les apports. Au lieu d’appliquer exactement la même quantité de semences ou d’engrais sur toute une parcelle, on peut adapter le travail aux caractéristiques de chaque zone.

Les satellites deviennent ainsi des outils d’aide à la décision, mais ils ne remplacent ni la connaissance du terrain ni l’expérience de l’agriculteur.

Observer les bois et les arbres

Le territoire de Villeconin est marqué par de nombreux bois. Les images prises à différentes dates permettent d’étudier leur évolution.

On peut observer :

* l’agrandissement ou le recul d’un boisement ;

* les coupes forestières ;

* les arbres renversés par une tempête ;

* le dépérissement de certaines zones ;

* les effets d’une sécheresse ;

* la reprise de la végétation après une coupe ;

* la transformation d’une prairie abandonnée en jeune bois.

Les images anciennes montrent parfois que des coteaux aujourd’hui couverts d’arbres étaient autrefois cultivés ou pâturés.

À l’inverse, certains bois historiques ont pu être défrichés pour agrandir les champs.

Question mystère : les bois entourant actuellement Villeconin occupaient-ils exactement la même surface en 1825, en 1950 et aujourd’hui ?

Suivre la Renarde et les zones humides

Depuis le ciel, une petite rivière peut être difficile à distinguer lorsqu’elle traverse les arbres. Pourtant, sa présence se lit souvent dans le paysage.

On peut la repérer grâce :

* à la végétation plus dense ;

* aux arbres qui suivent son cours ;

* aux prairies humides ;

* aux différences de couleur du sol ;

* à la forme de la vallée ;

* aux ponts et aux chemins qui la franchissent.

Après de fortes pluies, les images aériennes ou radar peuvent cartographier les zones inondées. Elles aident à comprendre comment l’eau se déplace et quels bâtiments, chemins ou terrains risquent d’être touchés.

La comparaison avec les plans anciens peut aussi révéler des mares disparues, des fossés comblés ou d’anciens bras de rivière.

Question mystère : certaines grandes inondations de l’église Saint-Aubin ont-elles suivi un ancien passage de l’eau que les cartes et les photographies permettent encore de retrouver ?

Les photographies aériennes au service de l’archéologie

Les archéologues ne recherchent pas seulement des ruines visibles. Un bâtiment disparu peut laisser des traces dans le sol pendant plusieurs siècles.

Imaginons un ancien mur enfoui. La terre située au-dessus de ce mur est moins profonde et conserve parfois moins d’humidité. Les plantes peuvent y pousser moins haut ou jaunir plus rapidement.

À l’inverse, un ancien fossé comblé contient souvent une terre plus meuble et plus humide. Les plantes qui poussent au-dessus peuvent devenir plus hautes ou plus vertes.

Vue depuis le ciel, cette différence peut dessiner des lignes, des cercles, des rectangles ou le plan d’un bâtiment disparu. On parle d’indices phytographiques, ou plus simplement de traces dans les cultures.

D’autres indices peuvent apparaître :

* des différences de couleur dans un champ labouré ;

* des marques d’humidité ;

* de faibles reliefs éclairés par un Soleil rasant ;

* des alignements inhabituels de végétation ;

* des formes géométriques répétées.

Des établissements anciens ont effectivement été repérés grâce à la photographie aérienne avant d’être confirmés par des prospections ou des fouilles. [Inrap – exemple d’une ferme gauloise découverte par photographie aérienne](https://www.inrap.fr/une-ferme-gauloise-andilly-en-charente-maritime-4576)

Mais une forme visible depuis le ciel n’est pas automatiquement un site archéologique. Elle peut aussi provenir d’un drainage agricole, d’une canalisation, d’un ancien chemin récent ou du passage d’une machine.

Une découverte doit donc toujours être vérifiée par des spécialistes.

Question mystère : les environs de Villeconin conservent-ils, sous les champs, le plan d’une ferme gallo-romaine, d’un ancien enclos ou d’un chemin disparu ?

Rechercher les anciens chemins

Les anciens chemins peuvent survivre alors qu’ils ne sont plus utilisés.

Depuis le ciel, leur tracé peut apparaître sous la forme :

* d’une ligne plus claire dans un champ ;

* d’un alignement de haies ;

* d’une limite entre deux parcelles ;

* d’un chemin creux envahi par les arbres ;

* d’une bande de végétation différente ;

* d’un léger changement de relief.

En superposant la photographie aérienne au cadastre de 1825, aux cartes de Cassini et aux plans de voirie du XIXᵉ siècle, on peut rechercher les itinéraires abandonnés.

Certains pourraient être médiévaux. D’autres peuvent même reprendre des passages beaucoup plus anciens. Mais une longue ligne droite ne suffit pas à prouver l’existence d’une voie romaine : il faut croiser les cartes, les découvertes archéologiques, le relief et les observations de terrain.

Question mystère : un chemin disparu entre Villeconin, Souzy-la-Briche et Étampes reprend-il le tracé d’un itinéraire antique ?

Le LiDAR : voir le relief sous les arbres

La photographie aérienne montre surtout la surface visible. Sous une forêt dense, le sol est caché par les branches et les feuilles.

Le LiDAR utilise des impulsions laser envoyées depuis un avion. Certaines touchent la cime des arbres, tandis que d’autres passent entre les branches et atteignent le sol.

En mesurant le temps mis par chaque impulsion pour revenir, l’appareil calcule la distance. Des millions de mesures permettent ensuite de fabriquer un modèle en trois dimensions.

En retirant numériquement la végétation, on peut faire apparaître le relief du sol forestier : talus, fossés, chemins creux, plateformes, carrières ou fondations.

Le programme LiDAR HD de l’IGN produit une description très fine du sol, des bâtiments et de la végétation, avec au moins dix points mesurés en moyenne par mètre carré. [IGN – programme LiDAR HD](https://www.ign.fr/institut/programme-lidar-hd-vers-une-nouvelle-cartographie-3d-du-territoire)

Pour l’AHCVV, ces données pourraient être particulièrement utiles autour du château de la Grange, des anciens chemins, des bois et des zones archéologiques.

Question mystère : sous les arbres de Villeconin se cachent-ils des talus, des fossés ou les fondations d’un bâtiment oublié ?

Comparer les époques : le territoire comme un film

Une photographie isolée ne montre qu’un instant. Mais plusieurs photographies prises à différentes dates racontent une évolution.

Le service « Remonter le temps » de l’IGN permet de comparer des cartes et des photographies aériennes anciennes avec les vues actuelles. [IGN – Remonter le temps](https://remonterletemps.ign.fr/faq)

En plaçant les images dans l’ordre chronologique, on pourrait observer :

* l’agrandissement du village ;

* la construction de nouvelles maisons ;

* la disparition de bâtiments agricoles ;

* l’évolution des routes ;

* le remembrement des terres ;

* la disparition de haies et de mares ;

* la progression de certains bois ;

* la transformation des hameaux ;

* les modifications apportées au cours de la Renarde.

Le territoire devient alors un immense film dont chaque photographie constitue une image.

Ce que cette photographie ne permet pas d’affirmer

Il est tentant de donner immédiatement une explication à chaque forme visible. Pourtant, une analyse sérieuse doit conserver une part de prudence.

Une tache sombre peut être provoquée par l’humidité, une culture différente, une ombre ou la nature du sol.

Une ligne droite peut correspondre à un ancien mur, mais aussi à un drainage moderne.

Un cercle peut évoquer un enclos ancien, mais provenir du passage d’une machine agricole.

Une différence de végétation peut signaler un vestige, une canalisation ou simplement une variation naturelle.

La photographie révèle des indices. Elle pose des questions. Elle ne constitue pas, à elle seule, une preuve archéologique.

Une nouvelle cartographie historique pour l’AHCVV

Cette vue aérienne pourrait servir de fond à une carte interactive de Villeconin.

On pourrait y superposer :

* le cadastre napoléonien de 1825 ;

* les routes anciennes ;

* les chemins médiévaux supposés ;

* les sites archéologiques connus ;

* les polissoirs ;

* les anciennes chapelles ;

* les mares disparues ;

* les bâtiments détruits ;

* les zones inondables ;

* les photographies anciennes ;

* les témoignages des habitants.

En cliquant sur un point, le visiteur pourrait découvrir une photographie, un texte, un plan ou une question mystère.

Villeconin ne serait plus seulement observé depuis le ciel : son histoire apparaîtrait couche après couche, depuis le sous-sol archéologique jusqu’aux images envoyées depuis l’espace.

Les grandes questions mystères vues du ciel

Pourquoi le village s’est-il installé précisément à cet endroit de la vallée ?

Quels chemins de 1825 sont encore visibles aujourd’hui ?

Où se trouvaient les mares désormais comblées ?

Peut-on retrouver les anciennes limites des petites parcelles avant le remembrement ?

Les différences de couleur observées dans certains champs cachent-elles des fossés ou des constructions anciennes ?

Le tracé d’une voie antique peut-il encore apparaître lors d’une sécheresse ?

Les bois recouvrent-ils des carrières, des terrasses ou des bâtiments disparus ?

La Renarde suivait-elle exactement le même cours il y a deux siècles ?

Et si le ciel avait conservé, sous forme de couleurs, de lignes et de reliefs, la mémoire invisible de Villeconin ?