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affichage et lecture d'une image satellitaire avec titus 2 (niveau 2)

mis à jour le 23/06/2006


affiche titus2

Utilisation de Titus 2 pour afficher et analyser une image spot 5 de la région de Guérande

mots clés : télédétection, image satellitaire, EDD, Titus 2, Tice, tutoriel


Cette ressource appartient à un ensemble de fiches concernant l'utilisation des images satellitaires en classe de seconde.

Objectifs

Se repérer et repérer les différents milieux sur une image satellitaire numérique par confrontation de l'affichage avec une carte topographique au 1/25 000. Prendre conscience de la nature numérique de l'image satellitaire. Mesurer les valeurs radiométriques de différents milieux dans le canal infra-rouge de Spot. Réaliser un schéma d'occupation de l'espace littoral pour mettre en évidence la fragilité des espaces naturels face à l'urbanisation.

Matériel

La séquence nécessite une salle informatique où les élèves disposent d'un ordinateur par groupe de 2 ou 3. Le logiciel utilisé est Titus 2 qui est disponible en téléchargement sur le site educnet
http://www.educnet.education.fr/obter/ressourc/images/titus/titus2.htm
Ce logiciel est installé sur chacun des postes. Pour une aide spécifique sur le traitement des images satellitaires avec ce logiciel, on pourra consulter la documentation en ligne à la même adresse.
L'image de Guérande au format .tt2 est présente sur chacun des postes. Télécharger cette image sous la forme d'un fichier zippé (13 Mo)
Chaque binôme d'élèves dispose d'autre part de la carte IGN 1/25 000 de La Baule (TOP 25 1023 OT) avec sa légende.
Une carte à compléter est éventuellement distribuée aux élèves.

Si l'on désire travailler sur une autre image, voir les procédures d'acquisition d'une image au format .tt2 dans une fiche spécifique.

Déroulement

 

 

Les élèves ouvrent le logiciel Titus2.

Ils chargent ensuite l'image guerandet2.tt2.

Cette boîte donne des informations sur l'image. Il faut l'effacer en cliquant sur "Fermer".

En utilisant le bouton , ils choisissent le canal XS3 qui correspond au capteur infra-rouge du satellitaire SPOT

Le canal est affiché en nuance de gris à l'état brut.

Il faut agir sur ce bouton pour choisir un affichage par équipopulation qui garantit la meilleure lisibilité de l'image.

L'image est ensuite affichée sans aucun effet de zoom avec ce bouton :

Extrait de la carte IGN 1/25 000 N° 1023 OT "LA BAULE"
© IGN 2001 autorisation n° 40-1050

 www.ign.fr/

En confrontant la carte IGN et l'image affichée, les élèves renseignent ou fabriquent un tableau de correspondance entre le type de milieu, le figuré utilisé sur la carte IGN et la nuance de gris affichée à l'écran. Pour comprendre comment ces nuances de gris sont déterminées par le logiciel il faut ensuite découvrir la nature numérique de l'image.

Dans un premier temps le travail consiste à mettre en évidence que l'image est constituée de pixels. Il suffit pour cela d'utiliser le zoom :

Pour afficher la valeur numérique d'un pixel utiliser la commande "Analyse" puis "Valeurs numériques" puis "Pointage x/y"

 

Cliquer sur un des points de l'image (ici c'est l'océan) la boîte de pointage affiche les coordonnées du pixel et sa valeur radiométrique.

La dernière colonne du tableau peut ainsi être remplie pour les milieux étudiés.

Pour conforter la notion d'image numérique, il est possible d'afficher l'information numérique directement sans passer par des nuances de gris

Par "Analyse"/ "Valeurs numériques" puis "Extraction numérique du fichier", il est possible de visualiser les valeurs numériques de tous les pixels de l'image. La première ligne et la première colonne représentent les coordonnées X et Y du pixel dans l'image (attention l'origine de la numérotation est dans le coin supérieur gauche de l'image).

Exploitation

La coïncidence entre la carte et l'image satellitaire étant excellente, l'identification des milieux est rapide. De même, cette zone balnéaire étant assez connue des élèves, le repérage géographique global se fait facilement. La fabrication du tableau est une démarche de rationalisation des repérages intuitifs. Il permet de montrer que l'information qui apparaît sur l'écran est en fait de nature numérique. Le tableau ci-dessous peut représenter un corrigé du travail des élèves :

Milieux
Figurés cartographiques
Couleurs en composition colorée
valeurs radiométriques
canal XS3 (infra rouge)
pleine mer
à plat bleu
noir à gris sombre
11
plage
pointillé orange
blanc à gris très pâle
90
bois de pin
vert avec symboles des conifères
gris moyen
50
vasière
tireté bleu
gris sombre
35

On peut éventuellement remplacer les valeurs uniques obtenues pour le canal infra-rouge par l'intervalle correspondant à un certain nombre de mesures effectuées en des points différents de chaque milieu. Cela correspondra mieux au travail des spécialistes de télédétection. La confrontation des nuances de gris obtenues et des valeurs radiométriques conduit à l'idée que les gris sont d'autant plus clairs que les valeurs radiométriques sont élevées. Il est donc facile d'introduire l'idée que ces gris sont le résultat d'une convention de traitement de l'image et non d'une "photo".

Chaque milieu est identifié par la teinte de gris décrite dans la clé de détermination et par ses valeurs radiométriques dans le canal infra-rouge. Cela ouvre la voie à la réalisation d'un schéma géographique montrant la coexistence de milieux très différents dans un espace littoral très réduit. Ce schéma peut être réalisé sur un fond cartographique montrant par avance l'extension des zones urbaines (en gris) car elles sont trop difficiles à délimiter pour des élèves de seconde. La carte IGN permet de nommer les agglomérations et de valider certaines des limites géographiques.

 

On notera au passage que l'image satellitaire permet ensuite d'effectuer une cartographie des milieux plus précise que celle qui est présentée sur la carte IGN. C'est particulièrement vrai en ce qui concerne l'installation de la végétation sur les vasières et le niveau de remplissage des salines.

Aller plus loin

Si l'on possède des images au format tt2 du même type d'une zone inconnue (la baie de Somme, Noirmoutier, Oléron par exemple). Il est possible de réutiliser cette clé de détermination pour faire réaliser un schéma.

Les valeurs radiométriques repérées sur l'image peuvent faire l'objet de manipulations expérimentales mettant en oeuvre un radiomètre. On se reportera aux activités de difficulté croissante répertoriées dans le tableau ci-dessous :

Manipulation simple avec un seul canal et un seul milieu
Manipulation avec un seul canal et plusieurs milieux différents
Manipulation avec plusieurs canaux et plusieurs milieux différents
De la signature spectrale à la composition colorée

Ces valeurs radiométriques peuvent aussi être exploitées lors de manipulations de cartographie automatique appelées classifications :

Faire une classification avec Mesurim pro
Faire une classification avec Titus 2

Compétences B2I

Les compétences requises pour cette activité relèvent du B2I niveau lycée

Compétences
Activités réalisées
L1.1) Je sais choisir les services, matériels et logiciels adaptés à mes besoins Choix du logiciel et de l'image
L4.3) Je sais énoncer des critères de tri d'informations Renseignement du tableau de correspondance entre les figurés cartographiques, les teintes de la composition colorée et les valeurs radiométriques.
 
auteur(s) :

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

information(s) pédagogique(s)

niveau : 2nde

type pédagogique : démarche pédagogique, travaux pratiques

public visé : enseignant

contexte d'usage : salle multimedia, laboratoire

référence aux programmes : Education pour un développement durable.
La planète Terre et son environnement

fichier joint

information(s) technique(s) : fichier pdf

taille : 455 Ko ;

ressource(s) principale(s)

progression-images_sat utilisation des images satellitaires en classe de seconde 23/06/2006

Une série de fiches de difficultés graduées pour aborder l'utilisation des images satellitaires en classe de seconde.

Images satellitaires, radiométrie, biodiversité, satellites, milieux naturels, océan, dune, pinède, sable, cultures, marais salants, vasières, tice, tutoriel François Cordellier

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