GT3-Etude_faisabilite_n_1

Proposition d’étude de faisabilité sur le site SALON
pour la thématique CARTOGRAPHIE dans le cadre GT ORFEO n°3
Site : SALON
Domaine thématique d’intérêt : Fiche-Produit IGN n°1 « Alerte aux changements BD Topo »
Demande portée par:
-
J.P. Ducuing – IGN/MODSP
-
M. Cossalter - RGD 73-74
1- Présentation de l’objectif recherché : produit(s) thématiques à tester
L’action s’inscrit dans le cadre du sous-domaine « Mise à jour, gestion et diffusion des bases de
données ». La couche topographique du référentiel géographique national (RGE) nécessite une mise
à jour en continu (MAJEC), en particulier des thèmes bâti et routier. L’investigation est actuellement
réalisée par enquête auprès des collectivités, la saisie des changements par levé terrain, avec aide de
l’image ancienne BD Ortho (renouvellement 5 ans). Des couvertures PHR récentes pourraient à la fois
servir de source d’alerte aux changements, de source de saisie des changements avérés et de
support de contrôle avant édition de la base de données mise à jour.
Les changements rapides du paysage sont artificiels et ont généralement une composante
tridimensionnelle (construction, bretelle de route, nouvelle ligne électrique, destruction de
cheminée...). On testera la capacité des images Pléiades à mettre en évidence la présence d’objets
petits (pylones, feux, abri-bus : recherche de seuils de détection/reconnaissance) et les changements
intervenus par rapport à la BD initiale. L’exercice sera mené en mono et en stéréo, par méthode
visuelle et par comparaison des MNS aux deux dates.
L’étude sera menée par IGN Espace, dépt Ingénierie des Produits Spatiaux.
Des zones d’intérêt seront extraites du site QI de Salon, couvert par des simulations PHR 70 cm à 2
dates (Sept 2004 – Mars 2005), ainsi que par une image QuickBird de Mars 2002.
2- Présentation du site et des données disponibles
cf doc DCT/SI/EI-2005-482
La zone de Salon a été couverte pour les besoins de QI du CNES avec des images couleur 25 cm
acquises en stéréoscopie, dont le CNES a dérivé des simulations radiométriquement représentatives
à 70 cm. Chaque acquisition comprend environ 800 images couvrant un rectangle orienté Est-Ouest
de 22x6 km (recouvrement interbande 30%, longitudinal 70%) et un rectangle orienté Nord-Sud de
12x3 km (recouvrement interbande 40%, longitudinal 60%).
Le paysage est majoritairement constitué de garrigue et vigne. Les sites d’intérêt pour l’étude sont la
ville de Miramas (avec changements) et le village de Lançon (ruelles, relief naturel).
3- Présentation des partenaires de l’étude de faisabilité
- membres des GT ORFEO :
IGN Espace, en tant que centre d’expertise relayant les besoins des unités MAJEC de l’IGN
- autres partenaires scientifiques :
Laboratoire Matis de l’IGN (R&D sur la détection de changements à partir de BD ancienne et d’un
couple stéréo), Service DCT/SI/AP du CNES (méthodes de reconnaissance automatique d’objets et
de détection de changements)
- utilisateurs « finaux » :
Personnels IGN des unités MAJEC, centre RGD-73-74
-
autres organismes à impliquer : le cas échéant CRIGE PACA
GT 3 : Cartographie et Aménagement du Territoire : Etude de faisabilité n° 1
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4- Démarche de l’étude
En entrée on dispose des données suivantes :
- BD Topo et BD Ortho (anciennes)
- MNS de référence réalisés aux 2 dates à partir des images stéréoscopiques à 25 cm
- Les image stéréoscopiques simulées à 70 cm, recalées par GPS et aérotriangulation (CNES)
- Une image QuickBird de 2002
La référence (vrais changements) sera obtenue par analyse et restitution 3D des changements
d’objets BD Topo intervenus entre les 2 dates (bâtiments, tronçon routier, objets ponctuels, remblais,
déblais), à partir des 2 prises de vue (Sept et Mars) utilisées à 25 ou 70 cm selon le besoin. On
établira la liste des objets disparus et nouveaux entre les deux dates.
L’étude sera conduite en 2 phases :
- Analyse du potentiel des images Pléiades-HR pour la détection/reconnaissance des objets BD
Topo, à partir d’une liste limitée de types d’objets présents dans la BD ancienne et dans les
couvertures PHR récentes. L’exercice sera mené indépendamment en mono et en stéréo. En
sortie, on classera par type d’objet les % de bonne reconnaissance, les omissions et
commissions. Une comparaison qualitative avec l’image QuickBird sera menée.
- Analyse du potentiel de détection des changements, à partir de la liste de référence établie
- Méthode visuelle, en mono et en stéréo
- Méthode automatique 1, par calcul et différence de MNS dérivés des simulations.
- Méthode automatique 2 (en option) , par mise en oeuvre de la méthode CNES
d’apprentissage
- Evaluation des résultats : classement des changements en bien reconnus, omis, fausses
alarmes.
- Enseignements pour la mise en oeuvre des méthodes, pour les configurations d’acquisition
d’images, influence de la saison (Sept/Mars) sur la perception dans les ombres, la gêne
occasionnée par la végétation.
5- Données demandées au programme ORFEO :
- images radar aéroportées éventuellement disponibles sur le site
5.1 Images satellite demandées :
Image QuickBird Salon-Est: 23/04/2002, angle 20°, sans nuage.
Niveau de prétraitement = brut
5.2 Autres données demandées :
MNS réalisé avec les images source, en WGS 84 (dates SepT 2004 et Mars 2005)
6 – Eléments de planning
Date de démarrage possible : Janvier 2006
Durée probable de l’étude : 4 à 6 mois
7 - Intérêt du site pour d’autres GT
Etude méthodologique 2005 : R&T 3D sur la détection semi-automatique du bâti (MATIS) sur zone
Miramas
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