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intégrer des couches de photos aériennes dans un SIG

mis à jour le 01/12/2005


photo aérienne

Fiche technique pour géoréférencer et intégrer des photos aériennes numérisées dans un SIG. Utilisation de fGIS et AIC2. Indexation de l'âge des plantations.


mots clés : fGIS, SIG, photographies aériennes, AIC, géoréférencement, tutoriel, Tice


Dans le cadre d'un travail pédagogique autour de la populiculture dans les basses vallées angevines, la présente page constitue une fiche technique pour insérer des photos aériennes numérisées dans le système d'information géographique. Auparavant le logiciel fGIS aura été téléchargé, installé et francisé et une image satellitale géoréférencée aura été produite avec le logiciel Titus2. Cette image présentant des défauts de calage, elle a été redressée avec Aerial Imagery Corrector pour que les mesures réalisées sur le terrain soient insérables dans le système d'information géographique. Dans ce projet l'image satellitale est utilisée comme fond de carte géoréférencé dans le SIG. Une excursion sur le terrain a été organisée pour faire des relevés sur les plantations de peupliers. Des couches d'informations ponctuelles, linéaires ou surfaciques ont été créées.

Au cours du travail, il a été constaté que la précision des images satellitales était insuffisante pour effectuer une évaluation valide de l'état des peupleraies. Il était en particulier impossible de détecter les jeunes peupleraies car la surface des arbres est trop faible. Un jeu de photo aériennes de la zone étudiée a donc été acquis auprès de l'IGN. Les fiches qui suivent indiquent comment les numériser, les redresser et les insérer dans le système d'information géographique pour calculer la surface et l'âge des plantations.

Acquérir et numériser des photos aériennes
Géoréférencer et redresser les photos aériennes
Intégrer les photos aériennes géoréférencées dans fGIS
Déterminer la surface et l'âge des plantations

Acquérir des photos aériennes

http://www.ign.fr/

Les photos aériennes pour le territoire français ne sont vendues que par l'IGN. Pour repérer les références il faut regarder sur le site de l'IGN et suivre les liens : "Professionnels" puis "Photographies aériennes" puis "Dossier" puis "Photographies aériennes" puis "Achat en ligne de photographies aériennes".
Dans la page d'accueil il faut saisir le nom de la commune demandée et valider. Une ou des propositions de communes sont faites. Valider la commune demandée.

Pour travailler sur le thème de la populiculture nous avons besoin de clichés sur deux campagnes. Celle de 2002 et celle de 1992.

En cliquant sur le petit oeil dans la dernière colonne, une portion de carte est affichée. Chaque croix rouge est le centre d'un cliché

Copie d'écran du site de l'IGN http://www.ign.fr/

Ici le cliché encadré est le FD49-79 25000 3487

Les établissements scolaires ne pouvant que très difficilement effectuer un paiement par carte banquaire, il faut ensuite engager une procédure de devis avec le siège régional de l'IGN.

Une fois les photographies arrivées, on les numérise avec un scanner à plat en prenant soin de définir la zone de numérisation à l'intérieur des bordures noires. De cette façon, l'équilibrage automatique des couleurs effectué par l'appareil est meilleur.

Avant de lancer la numérisation, il faut s'assurer que la définition est suffisante (360 dpi est un compromis acceptable entre perte d'information et taille du fichier) et que l'image ne sera pas détramée.

Photo aérienne IGN 2002
http://www.ign.fr/

Les fichiers sont enregistrés dans un dossier spécifique au format TIFF pour éviter les pertes d'information par compression.

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Géoréférencer et redresser les photos aériennes

Pour rendre les images superposables aux autres éléments cartographiques il faut les redresser et les géoréférencer avec Aerial Imagery Corrector. La procédure à suivre est globalement la même que dans le module de géoréférencement. Toutefois pour obtenir une meilleure précision on choisira d'utiliser des polynômes du second degré en cliquant sur l'icône "options" dans le coin supérieur gauche

 

Dans ces conditions il faut définir 6 points de calage sur l'image.

Il est recommandé de choisir des points de calage très nets. Ici l'extrait de carte est volontairement trop agrandi pour pointer avec un maximum de précision.

Après chacun des calages cliquer sur OK pour passer au suivant.

 

A la fin de l'opération, les six points de calage doivent être répartis sur une surface assez grande.

Photo aérienne IGN 2002
http://www.ign.fr/
Autorisation N°

Ce bouton permet de contrôler la qualité du calage. Les imperfections sont quantifiées par le diamètre des cercles. Il est alors possible de supprimer puis de recréer des points défectueux.

Notons que, pour le sujet qui nous occupe, il n'est pas indispensable d'atteindre une précision considérable.

Photo aérienne IGN 2002
http://www.ign.fr/
Autorisation N°

Lorsque le travail est jugé satifaisant, la fenêtre de calage est fermée et le bouton puis "preview" permettent de prévisualiser l'image.

En sélectionnant le projet et en cliquant sur le bouton "run", la procédure de redressement commence. Elle se termine par l'affichage de l'image redressée dans le visualisateur. Il suffit alors de l'exporter au format tif dans le dossier qui contient les données du SIG.

Photo aérienne IGN 1992
http://www.ign.fr/
Autorisation N°

 

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Intégrer les photos aériennes géoréférencées dans fGIS

Ouvrir le logiciel fGIS
Dès le démarrage le logiciel demande s'il faut ouvrir un projet existant ou en créer un nouveau

A l'ouverture du projet créé précédemment, le logiciel l'affiche tel qu'il avait été sauvegardé.

Dans le menu "Carte" choisir "Ajouter un thème".

Choisir le dossier et l'image géoréférencée créée précédemment. Si l'image de la photo aérienne a été correctement géoréférencée, elle doit s'afficher exactement au bon endroit sur l'image satellitale de fond.

Photo aérienne IGN 1992
http://www.ign.fr/
Autorisation N°

Elle est cependant entourée d'un plage blanche qu'il faut rendre transparente en utilisant "Thème" et "Image Valeur de Transparence"

 

 

Il s'agit de rendre transparentes les zones blanches. On sélectionnera donc les valeurs comprises entre 250 et 255 avec les curseurs.

Après un clic sur OK, l'image photographique apparaît bien calée sur le fond d'image satellitale.

 

L'utlisation du zoom permet de contrôler la qualité du calage.

Photo aérienne IGN 1992
http://www.ign.fr/
Autorisation N°

Faire de même pour chacune des images numériques de photographies aériennes. On n'utilisera pas la possibilité de faire une seule image en mosaïque pour éviter de manipuler des fichiers trop encombrants

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Déterminer la surface et l'âge des plantations

Les images de photo aériennes étant insérées dans le SIG, il faut maintenant jouer sur l'ordre des calques pour pouvoir améliorer le calque contenant les parcelles. Il suffit de faire descendre le thème photographique et/ou de faire monter le thème "peupleraies"

Il est aussi possible de manipuler les thèmes en les faisant glisser avec la souris

 

En utilisant de façon classique et numérique les photographies aériennes il est plus facile d'évaluer l'âge des plantations. On voit ici des parcelles à maturité, des parcelles jeunes et de nouvelles plantations qui laissent voir le sol entre les arbres.

La parcelle délimitée est constituée d'arbres au milieu de leur croissance car on entreaperçoit le sol.

Photo aérienne IGN 1992
http://www.ign.fr/
Autorisation N°

Si ce n'est pas encore fait, nous allons créer un champ pour indiquer cet âge par un codage de 0 à 6 selon l'état de la culture au moment de la photographie aérienne. Ce champ s'appellera ici age1992

 

Notre codage utilise la table de correspondance suivante

0 = La parcelle est plantée en 2002 mais ne l'était pas en 1992 (ce code n'est attribué qu'à partir des études successives des images de 1992 et 2002)
1 = plantation à peine visible (le sol est presque dénudé et des alignements apparaissent.
2 = jeunes arbres bien visibles mais sol très apparent.
3 = jeunes arbres laissant un peu voir le sol.
4 = arbres laissant à peine voir le sol.
5 = arbres jointifs.
6 = parcelle plantée en 1992 mais dépouvue d'arbres en 2002 (ce code n'est attribué qu'à partir des études successives des images de 1992 et 2002).

 

On verra dans un module suivant que l'on peut ainsi faire une étude diachronique des peupleraies.

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auteur(s) :

François Cordellier, professeur de SVT au lycée Jean Perrin de Rezé, professeur de SVT au lycée Jean Perrin de Rezé

information(s) pédagogique(s)

niveau : Lycée tous niveaux

type pédagogique : travaux pratiques, tutoriel

public visé : enseignant, élève, étudiant

contexte d'usage : atelier, classe, laboratoire, salle multimedia

référence aux programmes :

Education au développement durable

ressource(s) principale(s)

populiculture la populiculture dans les basses vallées angevines : utilisation pédagogique d'un SIG 07/09/2007

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