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L’imagerie géospatiale et ses applications

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SIG 2008

De l’image à l’information géographique

Plan

• Les images et leur diversité

• Le traitement d’images: de l’image à l’information

• L’intégration dans une chaîne SIG

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De plus en plus d’images

Une terre de plus en plus observée

ERS-1/21991

ENVISAT2002 ALOS

2006

TerraSAR X2006

SPOT52002

Landsat71999

ASTER1999

CARTOSAT-12005

FORMOSAT-22004 IKONOS

1999

QuickBird2001WorldView-1

2007© http://www.satimagingcorp.com/

Avion IGN

Capteur héliporté

A chaque application ses images

Suivi du couvert végétalCi-contre: MERIS, 12 bandes, 300 m, fauchée ~ 1150 km

Suivi des glaciersCi-contre: AVHRR, 5 bandes VNIR, 1.1 km, fauchée ~ 2500 km

Images basse et moyenne résolutionRésolution spatiale > 100 m

Exemples:

AVHRR, MODIS, MERIS, ERS, MSG2, …

Avantage:

Grande fauchée, répétitivitétemporelle, coût

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A chaque application ses images

Occupation du solCi-contre: SPOT5, 4 bandes VPIR+ PAN, 10 m, fauchée ~ 60 km

Suivi des culturesCi-contre: SPOT5, 4 bandes VPIR+ PAN, 10 m, fauchée ~ 60 km

Images haute résolutionRésolution spatiale de 10 à 30m

Exemples :

SPOT5, Landsat, …

Avantage :

Fauchée importante, bonne résolution spatiale

Détection de la tâche urbaineCi-contre: Landsat 7, 6 bandes, 30 m, fauchée ~ 200 km

A chaque application ses images

Suivi l’activité portuaireCi-contre: Formosat-2, PAN, 2 m, fauchée ~ 40 km

Détection du réseau routierCi-contre: BD Ortho IGN, 3 bandes V, 0.5 m, dalle de 1 km2

Détection de bâtimentsCi-contre: Quickbird, 4 bandes VPIR + PAN, 0.6 m, fauchée ~ 11 km

Images très haute résolutionRésolution spatiale < 7-10 m

Exemples :

Photographie aérienne, SPOT5, IKONOS, QuickBird, Kompsat-2, TerraSAR-X, …

Avantage:

Très bonne résolution spatiale

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A chaque application ses images

Suivi des mouvements de terrainCi-contre: Interférogramme généré à partir d’un couple de données ENVISAT-ASAR, fauchée ~ 200 km

Images RADAR

Exemples:

RADARSAT-2, ENVISAT-ASAR, ERS, …

Avantage:

Tout temps, Interférométrie

Géologie minièreCi-contre: AVIRIS, 220 bandes, 20 m, fauchée ~ 20 km

Images hyperspectrales

Exemples:

AVIRIS, Hyperion, …

Avantage:

Très bonne résolution spectrale

Des outils pour les traiter

Systèmes d’observation

Traitement de l’imagerie géospatiale

Utilisateurs

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• Calibration, correction atmosphérique

• Géométriques– Recalage manuel ou automatique– Orthorectification

• Mise en forme/Rehaussement – Mosaique– Fusion– Filtres– …

Pré-traitements

Combiner l’information pour la rehausser

Fusion d’images

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De l’image à l’information géographique

Photo-interprétation ou/et

Traitement d’imagenumérique

Zone urbaine

Végétation

Eau

Sol nu

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Production de carte thématique sous forme raster ou vecteur

Image = information spatiale, spectrale et temporelle

Par photo-interprétation

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Méthode spectrale

Classification (5000*3000)

6 bandes : chaque pixel est caractérisé par 6 valeurs Chaque pixel est associé à une seule valeur, une classe

CLASSIFICATION

Eau

Veg

Sol

Image multispectrale(5000*3000*6)

Méthode spectrale

Eau

Veg

Sol

Image multispectrale(5000*3000*6)

6 bandes : chaque pixel est caractérisé par 6 valeurs

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Analyse de végétation

Carte de bathymétrie

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Occupation du sol – Basse à Haute Résolution

Image originale Image classée

Méthode objet

Extraction des objets(vecteurs et/ou image classée)

Segmentation

Classification dans l’espace des attributs

Classification

Classification

Définitiondes objets

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Extraction des toits

Imag

ery

Cour

tesy

Dig

ital

Glo

be,

Copy

righ

t 20

06

Occupation du sol – Très Haute Résolution

Prise en compte de l’information spatiale

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Analyse temporelleCartes de changement

Détecter le périmètre de la forêt détruit suite à un incendie

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AVANT APRES L’INCENDIE ©Im

ages FOR

MO

STA-2

NSPO

/Distribution SPO

TIMA

GE

© Traitements réalisés sous ENVI avec SARscape

©EN

VISA

T ASA

R SLC

Carte de déformation suite a un tremblement de terre

©Visualisation réalisées avec les outils EN

VIIDLs

Analyse 3D

Modéliser l’extension d’un feu de forêt pour la création d’une carte des risques, avec ENVI et FARSITE

© Traitements réalisés avec ENVI et FARSITE

Hauteur de le végétation à partir de données LIDAR

1er écho 2ème écho

Différence

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Vers le monde SIG

Utilisation de l’imagerie géospatiale SIG

-Système de gestion de BD

-SIG

-…

-Carte thématique

-Tableau de statistique

-Nouvelle image

-Vecteur

-…

-Photo-interprétation

-Classification pixel/objets

-Analyse spectrale

-Détection de changements

- Création de néo-canaux

-Analyse radar

-- …

-Filtrage

-Correction radiométrique

-Correction géométrique

-Amélioration des contrastes

-Création de composition colorée

-ACP

-Fusion de données

-…

Intégration àd’autres processus

Export et stockageInterprétation-analyse

Prétraitements

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ENVIPlate-formeComplète de Traitementd’Images

ENVI est une solution haut de gamme pour extrairel’information de toutes les images géospatiales.

ENVI ACCEDER• Support de nombreux

formats et types de d’information (raster, vecteur, MNT, etc.)

• Connexion aux serveurs d’images(OGC, etc.)

ANALYSER• Pré-traitements

• Visualisations

• Classification

• Extraction d’objets

• Détection de changements

PARTAGER• Vecteurs vers SIG

• Cartes

• Nouvelles couches raster

ETENDREIDL, C++, Java,

.Net, C#

ENVI – L’expertise image pour les SIG

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Interopérabilité ENVI – ArcGIS

Systèmed’Information

Image

Systèmed’InformationGéographique

GeodatabaseOGC WMSOGC WCSJP2 Streaming Client

Conclusion

• Des images pour chaque besoin

• Des traitements adaptées

• Une intégration dans une chaîne SIG

• L’imagerie = valeur ajoutée pour les projet SIG

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QUESTIONS ?

Digitalisation du réseau routier pour la mise à jour de BD SIG

Aménagement du territoire

©Q

uickBird

©C

NES/D

istribution SPOTIM

AGE

Délimitation de la tache urbaine

Extraction des bâtiments et cartographie du bâtis