Support de cours M1 SIIG3T - Traitement d’images - J-P Cherel 2010 Création d’un Modèle Numérique de Terrain sous TNTm ips

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Création d’un Modèle Numérique de Terrain raster à partir de courbes de niveau (vecteur)

Visualisation en 2D

Utilisation du projet TD_MNT_PELEE.rvc

Un Modèle numérique de terrain (MNT) correspond à une représentation sous forme numérique du relief d'une zone géographique. Ce modèle peut être composé d'entités vectorielles ponctuelles (points côtés ), linéaires (courbes de niveau ), surfaciques (facettes ) ou représenté en mode raster (cellules ) Un MNT permet :

� de reconstituer une vue en images de synthèse du terrain,

� de déterminer une trajectoire de survol du terrain.

� de calculer des surfaces ou des volumes.

� de tracer des profils topographiques.

� d'une manière générale, de manipuler de façon quantitative le terrain étudié. On peut distinguer les MNT selon le type de maillage utilisé :

� maillage régulier carré (raster),

� maillage triangulaire régulier,

� maillage triangulaire quelconque (TIN)

La qualité d’un MNT dépend directement de l’intervalle du maillage et de la source des données à partir desquelles il est généré.

Structure de type TIN

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La construction peut se faire de plusieurs manières :

� par interférométrie radar ,

� par stéréoscopie à partir de couples d'images aériennes (photogrammétrie) ou prises par satellite ,

� par numérisation des courbes de niveau d'une carte,

� par saisie directe des coordonnées (x, y, z) des points du terrain, mesurées par triangulation (géomètres) ou lasergrammétrie (technique permettant de capturer les coordonnées d'un point en x, y, z au moyen d'un laser),

� par système laser aéroporté (LIDAR ). MNT ou MNE (modèle numérique d’élévation) / MNS (modèle numérique de sursol) ? Un MNT représente la surface théorique du sol alors qu’un MNE / MNS représente la surface théorique des points hauts (ex : cime des arbres). Suivant la technique d'acquisition, on obtient un MNT ou un MNE / MNS…

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1 - visualisation de l'information altimétrique sou s forme de courbes de niveaux

Faire une visualisation du vecteur "courbes_ori_AV8 " qui représente les courbes de niveau sur le secteur de la Montagne Pelée (Martinique). Vérifier que l’information sur l’altitude de chaque courbe est contenue dans une table attributaire nommée "altitudes " (comprenant un seul champ "altitude "). (

2 – création d’un MNT raster à partir de courbes de niveaux La création d’un MNT (raster ) à partir de courbes de niveau (vecteur ) s’effectue par le processus Convertir / Modélisation de surface

3 tables attributaires associées aux lignes représentant les courbes de niveaux. (Pour ce vecteur venant d'un import depuis ArcView , la table LINESTATS ne contient pas de valeurs Z utilisables).

table altitudes contenant les valeurs d’altitude

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Choisir "ajustement de la surface " (surface 3D)

1) L’objet d’Entrée est un vecteur pour lequel l’information "altitude" n’est pas ici donnée par une valeur Z mais pas les valeurs contenues dans la table attributaire altitudes . Il est nécessaire d’effectuer une requête pour spécifier au logiciel où trouver cette valeur "altitude" ���� dans la table altitudes .

Sélectionner la bonne table altitudes et le bon champ (ici unique choix) Faire Insérer puis OK

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2) en Sortie , on doit sélectionner pour le MNT la taille du pixel (choisir 20m) et le type de codage : Un codage sur 16-bits non-signé donne accès à 65 356 valeurs (à partir de 0). Attention de ne pas laisser en 8-bit, sinon constater le résultat !

Faire exécuter pour lancer le process après avoir paramétré la modélisation de surface

Après avoir spécifié dans quel Projet et quel est le nom donné au nouvel objet créé (ici le raster MNT_courbes ), le process affiche le MNT réalisé par interpolation des altitudes des courbes de niveau. La valeur de chaque pixel est une altitude en mètres .

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3- représentation du MNT avec une palette de couleu r

Sortir du module de Modélisation de Surface et lancer une visualisation (Principal ���� Display) Afficher le MNT MNT_courbes : faire un click droit sur le nom et choisir "Editer les couleurs "

Choisir palette de couleur "Tons de terre " puis actualiser l’affichage. La palette de 256 couleurs est utilisée pour couvrir les 1390m de dénivelé du MNT

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Faire un nouveau click droit sur le nom et choisir "paramètre ". Aller sur l’icône Légende et sélectionner échelle de couleur continue (10 étiquettes ) pour afficher l’échelle suivante

4 - représentation du MNT avec un effet d’ombrage La représentation du relief avec effet d’ombrage permet de mieux mettre en valeur le relief en 2D. Faire un nouveau click droit sur le MNT_courbes et resélectionner "Editer les couleurs ". Choisir la palette "échelle de gris (linéaire) "

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Faire un nouveau click droit sur le nom et choisir maintenant "ombrage du relief "

Ajuster les paramètres pour l’Azimut (150°) et l’ Elévation (50°) et Appliquer

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Cet effet d'ombrage paraît très "bruité". Pour obtenir un ombrage plus satisfaisant à rajouter à une palette couleur pour une visualisation en 2D optimale, on peut utiliser un calcul d'ombrage accessible par Image ���� Elevation ���� Topographic Properties

Choisir le MNT, puis ombrage avec contraste , Paramétrer également l'angle solaire (50°) et l' Azimut (150°) Exécuter

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L'ombrage paraît encore légèrement bruité. On peut utiliser un nouveau traitement d'image permettant de le diminuer. Il s'agit d'un filtrage d'image de type réduction de bruit . (Une fenêtre 3x3 est déplacée sur l'ensemble de l'image et le pixel central de cette fenêtre est remplacé par la valeur médiane de la fenêtre).

Choix du type de filtrage Exécution du filtre

Visualisation avec un Display de l'image filtrée "ombrage_HI_Filt " Dans la fenêtre "vue dans la vue", l'image non filtrée

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5 - représentation du MNT avec une palette de coule ur et un effet d’ombrage

- lancer une visualisation, - ajouter dans l'ordre le raster "ombrage_HI_Filt " (= MNT ombré, contrasté et

filtré) puis le MNT original "MNT_courbes " avec une palette de couleur "tons de terre ",

- pour obtenir le résultat suivant, faire un click droit sur "MNT_courbes " et choisir l'onglet Paramètres puis Options et choisir un effet de Transparence de 30% et OK.