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Tri-dimensional parameterisation: an automated treatment to study the evolution of volcanic cones

Apport de la paramétrisation tridimensionnelle à l’étude de l’évolution des cônes volcaniques

Jean-François Parrot
p. 247-257

Ce document sera publié en texte intégral et en libre accès en octobre 2009.

Résumé

Une paramétrisation automatisée a été développée en vue de mesurer l’évolution d’un cône volcanique résultant de l’érosion, d’événements catastrophiques ou de l’activité anthropique. Différents paramètres ont été testés et retenus : volume et surface tridimensionnelle du cône volcanique, rayon de la base de l’édifice, hauteur totale, rayon du cratère quand il existe, profondeur de ce dernier, pente moyenne des flancs et à l’intérieur du cratère. Tous ces paramètres sont obtenus à partir du traitement d’un Modèle Numérique de Terrain et peuvent être utilisés pour définir les caractéristiques morphologiques d’un cône volcanique. L’algorithme développé en C++ demande uniquement à l’utilisateur d’indiquer quelle est l’altitude de la ligne de base et les coordonnées d’un point considéré comme étant le centre du cratère. Cette dernière précision est importante, surtout lorsque l’édifice étudié est fortement disséqué. L’algorithme engendre une forme susceptible de correspondre à la forme que présentait le volcan avant l’érosion, ce qui permet entre autres de mesurer le volume de matériaux érodé. Des applications portant sur le volcan Jocotitlán (Mexique), qui a subi un important glissement de terrain, ainsi que sur deux volcans de la région de Chichinautzin illustrent et valident les résultats.

Abstract

An automated volcanic parameterisation has been developed in order to measure the evolution of a volcanic cone resulting from erosion, catastrophic events or human activity. In a first step, various parameters have been defined and retained: volume and 3D sur An automated volcanic cone parameterisation has been developed in order to measure the evolution of a volcanic cone resulting from face of the volcanic cone, volcanic base line radius and eventually its elongation, total height of the cone from the base line to the summit, crater radius when existing, crater depth, mean slope angle outside the crater, mean slope angle inside the crater. All these parameters are derived from a Digital Elevation Model. They can be used to characterize a volcanic cone and to compare all the cones of diverse studied regions in order to define different families based on their shape characteristics. On the other hand, the algorithm developed reconstitutes the original volcanic feature. Then, a comparison between the reconstituted cone and the presently observed shape allows assessment of the erosion rate, to define precisely the eroded zones and to measure either the degree of evolution or the volume mobilized during massive erosion processes. The algorithm developed in C++ is based on a calculation that requires only the altitude of the volcanic base line and the coordinates of a point considered as the volcanic center; this requirement is important, especially when the edifice was subjected to high erosion rates or when it is deeply eroded. Combined with a tomomorphometric approach, this algorithm represents a new tool to study volcanic landforms. Three applications illustrate and validate the results.

Index

Notes de la rédaction

Acknowledgements
I wish to thank the reviewers for their helpful criticism and suggestions and the Geographical Institute (UNAM, Mexico) for its support.

Historique

Article soumis le 21 mars 2006, accepté le 15 juin 2007.

Pour citer cet article

Référence électronique

Jean-François Parrot, « Tri-dimensional parameterisation: an automated treatment to study the evolution of volcanic cones », Géomorphologie : relief, processus, environnement, numéro 3/2007, [En ligne], mis en ligne le 1 octobre 2009. URL : http://geomorphologie.revues.org/document2723.html. Consulté le 12 mai 2008.

Auteur

Jean-François Parrot

Instituto de Geografía, UNAM, Apto. Postal 20-850, 01000 México D.F. México. E-mail: parrot(at)igiris[point]igeograf[point]unam[point]mw

Article du même auteur :
Measurement of DEM roughness using the local fractal dimension [Texte intégral]
Paru dans Géomorphologie : relief, processus, environnement, numéro 4/2005