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International audience; Measuring fault offsets preserved at the ground surface is of primary importance to recover earthquake and long‐term slip distributions and understand fault mechanics. The recent explosion of high‐resolution topographic data, such as Lidar and photogrammetric digital elevation models, offers an unprecedented opportunity to measure dense collections of fault offsets. We have developed a new Matlab code, 3D_Fault_Offsets, to automate these measurements. In topographic data, 3D_Fault_Offsets mathematically identifies and represents nine of the most prominent geometric characteristics of common sublinear markers along faults (especially strike slip) in 3‐D, such as the streambed (minimum elevation), top, free face and base of channel banks or scarps (minimum Laplacian, maximum gradient, and maximum Laplacian), and ridges (maximum elevation). By calculating best fit lines through the nine point clouds on either side of the fault, the code computes the lateral and vertical offsets between the piercing points of these lines onto the fault plane, providing nine lateral and nine vertical offset measures per marker. Through a Monte Carlo approach, the code calculates the total uncertainty on each offset. It then provides tools to statistically analyze the dense collection of measures and to reconstruct the prefaulted marker geometry in the horizontal and vertical planes. We applied 3D_Fault_Offsets to remeasure previously published offsets across 88 markers on the San Andreas, Owens Valley, and Hope faults. We obtained 5,454 lateral and vertical offset measures. These automatic measures compare well to prior ones, field and remote, while their rich record provides new insights on the preservation of fault displacements in the morphology.

With the large availability of reference topographic data, creating geographic data is not exclusive to experts of geographic information any more. More and more users rely on reference data to create their own data, hereafter called thematic data. Reference data then play the role of support for thematic data. Thematic data make sense by themselves, but even more by their relations with topographic data. Not taking into account the relations between thematic and topographic data during processes that modify the former or the latter may cause inconsistencies, especially for processes that are related to changing the level of detail. The objective of this thesis is to define a methodology to preserve the consistency between thematic and topographic when the level of detail is modified. This thesis focuses on the adaptation of thematic data after a modification of topographic data: we call this process thematic data migration. We first propose a model for the migration of punctual thematic data hosted by a network. This model is composed of: (1) a model to describe the referencing of thematic data on topographic data using spatial relations (2) a method to re-locate thematic data based on these relations. The approach consists in identifying the expected final relations according to the initial relations and the modifications of topographic data between the initial and the final state. The thematic data are then re-located using a multi-criteria method in order to satisfy, as much as possible, the expected relations. An implementation is presented on toy problems and on a real use case provided by a French public authority in charge of road network management. The extension of the proposed model to take into account the relations for other applications than thematic data migration is also discussed, Avec l'importante disponibilité de données topographiques de référence, la création des données géographiques n'est plus réservée aux professionnels de l'information géographique. De plus en plus d'utilisateurs saisissent leurs propres données, que nous appelons données thématiques, en s'appuyant sur ces données de référence qui jouent alors le rôle de données support. Les données thématiques ainsi saisies font sens en tant que telles, mais surtout de par leurs relations avec les données topographiques. La non prise en compte des relations entre données thématiques et topographiques lors de traitements modifiant les unes ou les autres peut engendrer des incohérences, notamment pour les traitements liés au changement de niveau de détail. L'objectif de la thèse est de définir une méthodologie pour préserver la cohérence entre les données thématiques et topographiques lors d'un changement de niveau de détail. Nous nous concentrons sur l'adaptation des données thématiques suite à une modification des données topographiques, processus que nous appelons migration des données thématiques. Nous proposons d'abord un modèle pour la migration de données thématiques ponctuelles sur réseau composé de : (1) un modèle pour décrire le référencement des données thématiques sur les données topographiques par des relations spatiales (2) une méthode de relocalisation basée sur ces relations. L'approche consiste à identifier les relations finales attendues en fonction des relations initiales et des changements sur les données topographiques entre les états initial et final. La relocalisation est alors effectuée grâce à une méthode multicritère de manière à respecter au mieux les relations attendues. Une mise en œuvre est présentée sur des cas d'étude jouets et sur un cas réel fourni par un service de l'Etat gestionnaire de réseau routier. Nous discutons enfin l'extension du modèle proposé pour traiter la prise en compte des relations pour d'autres applications que la migration de données thématiques

With the large availability of reference topographic data, creating geographic data is not exclusive to experts of geographic information any more. More and more users rely on reference data to create their own data, hereafter called thematic data. Reference data then play the role of support for thematic data. Thematic data make sense by themselves, but even more by their relations with topographic data. Not taking into account the relations between thematic and topographic data during processes that modify the former or the latter may cause inconsistencies, especially for processes that are related to changing the level of detail. The objective of this thesis is to define a methodology to preserve the consistency between thematic and topographic when the level of detail is modified. This thesis focuses on the adaptation of thematic data after a modification of topographic data: we call this process thematic data migration. We first propose a model for the migration of punctual thematic data hosted by a network. This model is composed of: (1) a model to describe the referencing of thematic data on topographic data using spatial relations (2) a method to re-locate thematic data based on these relations. The approach consists in identifying the expected final relations according to the initial relations and the modifications of topographic data between the initial and the final state. The thematic data are then re-located using a multi-criteria method in order to satisfy, as much as possible, the expected relations. An implementation is presented on toy problems and on a real use case provided by a French public authority in charge of road network management. The extension of the proposed model to take into account the relations for other applications than thematic data migration is also discussed, Avec l'importante disponibilité de données topographiques de référence, la création des données géographiques n'est plus réservée aux professionnels de l'information géographique. De plus en plus d'utilisateurs saisissent leurs propres données, que nous appelons données thématiques, en s'appuyant sur ces données de référence qui jouent alors le rôle de données support. Les données thématiques ainsi saisies font sens en tant que telles, mais surtout de par leurs relations avec les données topographiques. La non prise en compte des relations entre données thématiques et topographiques lors de traitements modifiant les unes ou les autres peut engendrer des incohérences, notamment pour les traitements liés au changement de niveau de détail. L'objectif de la thèse est de définir une méthodologie pour préserver la cohérence entre les données thématiques et topographiques lors d'un changement de niveau de détail. Nous nous concentrons sur l'adaptation des données thématiques suite à une modification des données topographiques, processus que nous appelons migration des données thématiques. Nous proposons d'abord un modèle pour la migration de données thématiques ponctuelles sur réseau composé de : (1) un modèle pour décrire le référencement des données thématiques sur les données topographiques par des relations spatiales (2) une méthode de relocalisation basée sur ces relations. L'approche consiste à identifier les relations finales attendues en fonction des relations initiales et des changements sur les données topographiques entre les états initial et final. La relocalisation est alors effectuée grâce à une méthode multicritère de manière à respecter au mieux les relations attendues. Une mise en œuvre est présentée sur des cas d'étude jouets et sur un cas réel fourni par un service de l'Etat gestionnaire de réseau routier. Nous discutons enfin l'extension du modèle proposé pour traiter la prise en compte des relations pour d'autres applications que la migration de données thématiques

International audience; Over the last decades, archaeologists and historians have faced the necessity to reconstruct ancient settlement history not only through the study of the material excavated, but also with the use of palaeo-environmental parameters. Geoarchaeology is a recent field of research that uses the computer cartography, the Geographic Information System (GIS) and the Digital Elevation Models (D.E.M.) in combination with disciplines from Human and Social Sciences and Earth Sciences. Satellite images, high resolution topographic surveys (Shuttle Radar Topography Mission data) and palaeo-environmental results are used to establish accurate topographic maps, palaeogeographic reconstructions and three dimensional views of the landscape, contemporaneous to the ancient site of interest. GIS is used to manage the important amount of data widely dispatched both in space and in time. This paper describes several powerful methods to infer the evolution of landscapes in the context of such multi-disciplinary/geoarchaeological programmes. The potential of Geoarchaeology is illustrated by three case-studies in Albania and Greece, where the neighbourhood of ancient settlements from the Holocene (the last 10000 years) have been reconstructed into virtual landscape. These geoarchaeological studies offer now an unprecedented level of integration between disciplines to visualize a shoreline and its displacement. Over the last 20 000 years, humans had to constantly adapt their lifestyles according to the displacement of the shoreline. Given the current threats and uncertainties related to climate change, it is predictable and desirable that many disciplines will adopt similar integrated approach to model their favourite object of research.