Le relevé analytique est la première étape indispensable à toute étude scientifique d'art pariétal. Par l'analyse des stigmates affectant la paroi (naturels et anthropiques, anciens et récents), il permet la bonne lecture des œuvres et en constitue une réelle cartographie qui requiert une légende propre à chaque nature de trace relevée. Le croisement de plusieurs regards sur un même relevé est nécessaire pour assurer une meilleure objectivité.

Deux techniques différentes ont été adoptées selon les sites étudiés.

Le relevé sur feuille de polyane, employé au Roc-aux-Sorciers, est de type déroulé. La feuille est appuyée sur une structure légère placée près de la paroi tout en évitant son contact. Pour les blocs, elle est en revanche posée sur leur surface après accord des restaurateurs. Chaque élément à relever, éclairé par une lumière mobile, est tracé sur le polyane. Le relevé est ensuite mis au propre sur un logiciel de dessin et décomposé par calques selon la nature des stigmates. Il est parfois accompagné d'un rendu plastique restituant les modelés.

Le relevé numérique par vidéoprojection a été mis en œuvre pour des raisons de conservation sur les trois autres sites. Les informations sont saisies grâce à une table graphique reliée à un ordinateur portable, lui-même relié à un vidéoprojecteur projetant sur un plan parallèle à la paroi. Le relevé est effectué par au moins trois personnes (table graphique, éclairage, indication des éléments à relever), ce qui oblige à confronter les points de vue.