14/04/2005 CNES Toulouse 2e réunion GT ORFEO « Hydrologie » 1

Programme d ’Accompagnement Programme d ’Accompagnement ORFEOORFEO

Avancement au 14 Avril 2005Avancement au 14 Avril 2005

ORFEO

14/04/2005 CNES Toulouse 2e réunion GT ORFEO « Hydrologie » 2

Avancement Programme Accompagnement ORFEO

Les points abordés :

Volet méthodologique

Bilan des études en cours

Planning, Informations sur financements

Serveur ORFEO / Données simulées, Images QuickBird, Ikonos

Coopération Franco-Italienne : avancement

Volet thématique

Bilan d’avancement des différents GT

Version actuelle de la composition des GT

Les périmètres d’actions des différents GT en lien avec GT7 Agriculture

Des Fiches Produits aux Fonctionnalités, Objets, & Études de Faisabilité

14/04/2005 CNES Toulouse 2e réunion GT ORFEO « Hydrologie » 3

ORFEO Preparatory Program – Methodological part

VHR Workshop

ORFEO Preparatory Program – Thematic part

Thematic Users Seminar

Major Thematic Users Requirts

SpecificationsWG3product1 product2

………..

SpecificationsWG1product1 product2

………..

SpecificationsWG2product1 product2

………..

Simulated data

Web site

Feasibilty studies on test sites

Feasibilty studies on test sites

Feasibilty studies on test sites

« 2D » WG

« 3D » WG

PhD, Post-Doctorate, R&D studies…« 2D » →1… →2… →3… →4…

« 3D » →1… →2… →3…

Methodo WG

….Product sheetProduct sheetProduct sheetProduct sheet

WG1

Thematic WG….

Product sheetProduct sheetProduct sheetProduct sheet

WG2

….Product sheetProduct sheetProduct sheetProduct sheet

WG3

Validated

Methods

«ORFEO»

Validated

Thematic

Products

14/04/2005 CNES Toulouse 2e réunion GT ORFEO « Hydrologie » 4

Volet méthodologique :Rappel du fonctionnement :

Objectif du volet méthodologie : 5 à 10 thèses/an sur budget ORFEO

« Feuille de route » = axes techniques identifiés par les Groupes 2D et 3D

Chaque année en juin, bilan établi par CNES (F Adragna; JC Favard) / ENST (H Maitre) / CETP (S Mascle) pour vérifier adéquation entre:

• thèses - postdoc en cours (budget ORFEO et autres)• nouveaux sujets proposés• axes « 2D » et « 3D » ORFEO

Bilan 2004 : démarrage de 27 études en lien avec ORFEO- 7 bourses CNES financées en 2004 (budget ORFEO)- Coordination avec le programme R&T CNES 2004 : 12 axes d’études- Participation à l’ACI « Masse de données » du MRT : 3 projets soutenus- Coordination avec le PNTS : 5 bourses d’études financées (thèses)

Avancement Programme Accompagnement ORFEO

14/04/2005 CNES Toulouse 2e réunion GT ORFEO « Hydrologie » 5

Volet méthodologique :Les 7 axes méthodologiques identifiés par les groupes 2D et 3D :

2D-1 : Problèmes liés au multi-échelle et couplage données exogènes2D-2 : Analyse des données radar HR bande X2D-3 : Du pixel à l’objet : modèles et analyse d’images statiques ou dynamiques2D-4 : De l’objet à la scène : modèles et analyse d’images statiques ou dynamiques - indexation

3D-1 : Modèles 3D en milieu urbain en imagerie optique : modélisation, représentation et visualisation3D-2 : Étude des mouvements : déformation, déplacements, évolution (subsidences, glaciers, …)3D-3 : Imagerie radar HR en zone urbaine : radargrammétrie, interférométrie et couplage avec l’optique

Avancement Programme Accompagnement ORFEO

14/04/2005 CNES Toulouse 2e réunion GT ORFEO « Hydrologie » 6

Avancement Programme Accompagnement ORFEO

Volet méthodologique :

Les sujets des 7 bourses ORFEO démarrées en octobre 2004:

• Analyse et compression conjointes de séries multi-temporelles d'images pour la fouille de l'information (à l’ENST).• Geometrical and Topological Information Extraction from High Resolution Image (au DLR).• Détection automatique des gestalts dans les images, codage géométrique, et applications au projet ORFEO (au CMLA).• Extraction automatique de modèles 3D de bâtiments à partir d'images satellitaires à haute résolution (au MATIS).• Haute Résolution et assimilation : étude de l'amélioration de la prévision de la pollution des eaux par assimilation de données Pléiades HR (au COSTEL).• Caractérisation des peuplements agro-forestiers par imagerie HR : simulation d’images par modélisation 3D et analyse de la robustesse des algorithmes de caractérisation (au CIRAD).• MNT, imagerie spatiale multi résolution, suivi temporel : application à l’étude de l’érosion en montagne (au CEMAGREF).

14/04/2005 CNES Toulouse 2e réunion GT ORFEO « Hydrologie » 7

Avancement Programme Accompagnement ORFEOVolet méthodologique :

Adéquation axes ORFEO / 27 études méthodologiques: bilan mi 2004 (ORFEO + bourses CNES + R&TCNES + PNTS + ACI Masse de Données)

• Modélisation des scènes et construction d’ontologies (représentation cohérente d’objets, description logique, héritages et/ou attributs, indexation/fouille...): peu ou pas évoqués. Aspect à renforcer dans la suite.

• Registration automatique entre images issues de différents capteurs ou entre images et cartes (partiellement couvert dans quelques études) : A approfondir. Performances (automaticité, précision…) dimensionnent fortement études méthodo car c’est une étape préliminaire indispensable à l’extraction d’information.

• Pas d’étude spécifique sur l’analyse des données radar HR, mais imagerie radar HR bien prise en compte, nombreuses d’études.

•Différents aspects du 3D urbain (optique et radar): bien couverts

Premiers résultats des études R&D CNES 2004 : détection changements, similarité entre images, reconnaissance d’objets

14/04/2005 CNES Toulouse 2e réunion GT ORFEO « Hydrologie » 8

Avancement Programme Accompagnement ORFEO

Volet méthodologique (une précision):Financement des thèses et post-docs ORFEO:

Les bourses doctorales sont obligatoirement co-financées à 50 %Les bourses post doctorales sont financées à 100%

Les bourses du Cnes sont attribuées à des étudiants, français ou étranger, venant préparer leur thèse dans un laboratoire en France.

14/04/2005 CNES Toulouse 2e réunion GT ORFEO « Hydrologie » 9

Liens Volet méthodologie / Volet thématique:

Programme global planifié jusqu’en 2009 (lancement Pléiades-HR + 1 an)

Décalage de phase entre volet méthodologique et volet thématique, avec points de rencontre réguliers

2005 2006 2007 2008 2009 2010Volet thématique

2004 2005 2006 2007 2008 2009Volet méthodologique

Avancement Programme Accompagnement ORFEO

Première rencontre Volet Thématique / Volet Méthodologie : prévue fin 05Présentation des conclusions des GT aux experts thém. et méthodo.Précision des objectifs à atteindre (objets précis, cas concrets…)Réorientation éventuelle des axes méthodologiques à étudierMise en place des études de faisabilité, en lien avec volet méthodologique

14/04/2005 CNES Toulouse 2e réunion GT ORFEO « Hydrologie » 10

Serveur Web du Programme Accompagnement ORFEOHébergé sur le serveur PLEIADES à l’adresse suivante :

http://smsc.cnes.fr/PLEIADEScontact: frederic.adragna@cnes.fr

Deux objectifs principaux :

1. Informer sur l’avancement du Programme d’Accompagnement :

Planning et CR des réunions, présentations, documents…

2. Donner accès aux utilisateurs autorisés à des données simulées :

Images Pléiades simulées à partir de prises de vues aériennes

Images QuickBird et Ikonos

Images radar bande X métrique (à venir…)

Avancement Programme Accompagnement ORFEO

14/04/2005 CNES Toulouse 2e réunion GT ORFEO « Hydrologie » 11

Serveur Web du Programme Accompagnement ORFEO

Avancement Programme Accompagnement ORFEOhttp://smsc.cnes.fr/PLEIADES

14/04/2005 CNES Toulouse 2e réunion GT ORFEO « Hydrologie » 12

http://smsc.cnes.fr/PLEIADES

14/04/2005 CNES Toulouse 2e réunion GT ORFEO « Hydrologie » 13

Serveur Web du Programme Accompagnement ORFEO

Avancement Programme Accompagnement ORFEO

14/04/2005 CNES Toulouse 2e réunion GT ORFEO « Hydrologie » 14

14/04/2005 CNES Toulouse 2e réunion GT ORFEO « Hydrologie » 15

Serveur Web du Programme Accompagnement ORFEOSection « Accès à des données simulées et images satellites »

Accès sécurisé réservé aux utilisateurs ORFEO, rubrique « Données »

Des images simulées sont actuellement disponibles sur le site Pléiades (campagnes de simulations 1999 à 2001, à partir de Push-Broom et Caméra Numérique IGN)

De nouvelles images Pléiades simulées vont y être déposées régulièrement (campagnes PELICAN 2004, 2005, …),

ainsi que des images QuickBird acquises dans le cadre Prog Acc ORFEO.

Contact : Frédéric.Adragna@cnes.fr

(en attendant le retour de Selma Cherchali)

Avancement Programme Accompagnement ORFEO

14/04/2005 CNES Toulouse 2e réunion GT ORFEO « Hydrologie » 16

http://smsc.cnes.fr/PLEIADES

14/04/2005 CNES Toulouse 2e réunion GT ORFEO « Hydrologie » 17

Bilan des données disponiblesDonnées spécifiques au Programme d ’Accompagnement ORFEO

Simulations Pléiades à partir d ’acquisitions aéroportées PELICAN:-Vol de qualification réalisé en Mars 2004 sur : Port de Bouc, Marseille

-1e campagne PELICAN réalisée mi-septembre 2004 sur : Salon de Provence, Montpellier nord, Toulouse, Dignes les Bains, Pont Millau (sites « méthodologiques » et « qualité image »)

Les imagettes seront déposées sur le site Web à court terme

-2e campagne PELICAN a eu lieu en mars 2005 (hors contexte ORFEO, sauf site Port de Bouc/Camargue)

-3e campagne PELICAN (contexte ORFEO) : prévue en septembre 2005 donc sites à définir avant fin juin 2005, de façon concertée et harmonisée pour les 7 GT.

Avancement Programme Accompagnement ORFEO

14/04/2005 CNES Toulouse 2e réunion GT ORFEO « Hydrologie » 18

Bilan des données disponiblesDonnées spécifiques au Programme d ’Accompagnement ORFEO

Exemple de simulation Pléiades à partir d ’acquisitions PELICAN:

Avancement Programme Accompagnement ORFEO

Actuellement, séries d’imagettes de 1*1 km² en Fausses Couleurs et/ou Couleurs Naturelles, résolution 70cm

Sur zone de ~ 3 * 10 km²: 42 imagettes (3 axes, avec 14 vues/axe)

Questions : faut-il des mosaïques ? … systématiques ? seulement pour certains sites ?

14/04/2005 CNES Toulouse 2e réunion GT ORFEO « Hydrologie » 19

Bilan des données disponiblesImages satellite acquises dans le cadre ORFEO

• Images QuickBird acquises pour ORFEO:

La Réunion -Trois Bassins (littoral, canne à sucre, urbain)

La Réunion - Hellbourg (glissements de terrain, érosion) – 2 scènes

Camargue / Port de Bouc (site industriel et zone protégée)

Tahiti et Raïatea (glissements de terrain, érosion, 3D) – 4 scènes

A l’étude : Tunisie – Cap Bon (état de surface, érosion)

A l’étude : Martinique – François (glissements terrain, urbain)

Images acquises précédemment et disponibles

Images Ikonos: Arles – inondations décembre 2003

Images QuickBird (différentes villes) acquises pour d’autres besoins

Avancement Programme Accompagnement ORFEO

14/04/2005 CNES Toulouse 2e réunion GT ORFEO « Hydrologie » 20

Images QuickBird acquises pour ORFEO:

Avancement Programme Accompagnement ORFEO

La Réunion – Trois Bassins

– St Leu – 01/03/03

14/04/2005 CNES Toulouse 2e réunion GT ORFEO « Hydrologie » 21

Images QuickBird acquises pour ORFEO:

Avancement Programme Accompagnement ORFEO

Port Saint Louis (Port de Bouc)

Camargue

28 01 2004

14/04/2005 CNES Toulouse 2e réunion GT ORFEO « Hydrologie » 22

Bilan des données disponiblesDonnées radar bande X métriques (émulations COSMO):

Images aéroportées capteur RAMSES :Images aéroportées acquises avec RAMSES (ONERA/DGA) sur sites variés. Campagne juillet 2004 sur Toulouse, financée en partie par le CNES. L’accès à des données métriques, sur un ensemble de sites variés, a été autorisé par la DGA, pour les besoins ORFEO. Contact 4/4/05 avec ONERA, qui doit les livrer au CNES autour du 18/4/05.

Images aéroportées Aerosensing :Des données existent au CNES sur forêt de Haguenau + environs (après la tempête)

Récupération des données en cours (émulations CSK seront déposées sur Web)

Images aéroportées E-SAR (DLR) :

Des données existent au CNES (nombreux sites).

Récupération des données en cours (émulations CSK seront déposées sur Web)

Avancement Programme Accompagnement ORFEO

14/04/2005 CNES Toulouse 2e réunion GT ORFEO « Hydrologie » 23

photographies aériennes au 1: 20 000photographies aériennes au 1: 20 000

14/04/2005 CNES Toulouse 2e réunion GT ORFEO « Hydrologie » 24

Tempêtes de Décembre 1999 en FranceTempêtes de Décembre 1999 en FranceHaguenau

120 km/H

Haguenau : Seconde forêt de plaine, 20 000 ha

forêt de transition avec peuplement mixte

Avancement Programme Accompagnement ORFEO

14/04/2005 CNES Toulouse 2e réunion GT ORFEO « Hydrologie » 25

DONNEES RADAR THR bande XDONNEES RADAR THR bande X

Mosaïque :50 cm Mai 2000

Résolution x, y : 0.5*0.5mPrécision Z : 1m

14/04/2005 CNES Toulouse 2e réunion GT ORFEO « Hydrologie » 26

Coopération Franco-Italienne :Un accord entre les agences spatiales française et italienne a été élaboré fin 2004 et est en cours de finalisation.

Des travaux communs CNES / ASI sont en cours :

• Au niveau mission ( programmation coordonnée, produits communs..)

• Au niveau des Programmes Préparatoires ORFEO : Présentation CosmoSkyMed par l’ASI (31/03/05) pour les experts des GT et Présentation mutuelle des Programmes Préparatoires

Intégration d’experts italiens dans les GT thématiques et méthodologiques

Accès aux images simulées COSMO dont ils disposent / disposeront

Avancement Programme Accompagnement ORFEO

Autres coopérations :Participation Autriche, Espagne et Suède au Programme d’Accompagnement est envisagée fin 2005, pour 2e phase (similaire à participation de Belgique).

14/04/2005 CNES Toulouse 2e réunion GT ORFEO « Hydrologie » 27

Planning Volet Thématique

Avancement Programme Accompagnement ORFEO

juil-04 août-04 sept-04 oct-04 nov-04 déc-04 janv-05 févr-05 mars-05 avr-05 mai-05 juin-05 juil-05 août-05 sept-05 oct-05

GT1 Mer&Littoral

GT2 Risques

GT3 Carto&Amén

GT4 Géophys

GT5 Hydrologie

GT6 Forêt

GT7 Agriculture

GT8 Défense

réunion déjà tenue

réunion planifiée

réunion à planifier

thématique Défense

groupe à finaliserdéroulement à planifier

groupe démarré

1

1

1

x

2 32 3

3

1

1

1

2 3

1

1

1

1

2

3

33

22

2

GT 1 « Mer et Littoral » : octobre 04 / sept 05

GT 2 « Risques/Aide humanitaire » : juillet 04 / juin 05

GT 3 « Carto » et GT 5 « Hydro » : janvier 05 / juil-sept 05

GT 4 « Géologie et Géophysique » : novembre 04 / juin 05

GT 5 « Hydrologie » : janvier / juin 05

GT 6 « Forêt » : mars 05 / sept 05

GT 7 « Agriculture » : décembre 04 / juil 05 ?

objectif final pour doc de synthèse = automne 2005

14/04/2005 CNES Toulouse 2e réunion GT ORFEO « Hydrologie » 28

Thèmes et Animateurs des 8 Groupes Thématiques :

Avancement Programme Accompagnement ORFEO

N° Groupe Thématique Animateur technique DCT/SI/AP

Animateur thématique DSP/OT

1 Environnement marin et côtier, aménagement du littoral Hélène de Boissezon

Aurélie Sand (Eric Thouvenot)

2 Interventions rapides en cas de crises, aide humanitaire Hélène de Boissezon Jean Luc Bessis

3 Cartographie, aménagement et planification du territoire

Jean Philippe Cantou (remplace Selma Cherchali) Alain Baudoin

4 Géologie, risques géophysiques Eliane Cubero-Castan Pascale Ultré-Guérard

5 Hydrologie (à grande échelle) Eliane Cubero-Castan Hervé Jeanjean

6 Forêt Jean Claude Favard (remplace Selma Cherchali) Hervé Jeanjean

7 Agriculture Hélène de Boissezon André Husson 8 Défense Frédéric Adragna Benoit Boissin

GT8 Défense : besoins ORFEO déjà exprimés dans un cadre CNES/DGA/ASI

La Défense souhaite être informée de l’avancement des GT civils

14/04/2005 CNES Toulouse 2e réunion GT ORFEO « Hydrologie » 29

Finalisation des 7 Groupes Thématiques civils: animateurs CNES

1- Mer & Littoral : A Sand / H de Boissezon2- Risques & Aide humanitaire : JL Bessis / H de Boissezon3- Cartographie & Aménagement Territoire : A Baudoin / JP Cantou4- Géologie & Géophysique : P Ultre-Guerard / E Cubero 5- Hydrologie : H Jeanjean / E Cubero6- Forêt : H Jeanjean / JC Favard7- Agriculture : A Husson / H de Boissezon8- Défense : besoins ORFEO exprimés dans un cadre CNES/DGA/ASI

Composition finale des GT fournie en annexe et ultérieurement par email

Présence d’ experts belges dans 5 GT : Mer & Littoral, Risques, Carto & Aménagement Territoire, Forêt, Agriculture

Avancement Programme Accompagnement ORFEO

14/04/2005 CNES Toulouse 2e réunion GT ORFEO « Hydrologie » 30

Avancement Programme Accompagnement ORFEO

Périmètres d’actions des Groupes Thématiques liés au GT5 Hydrologie

GT2 Risques•Inondations•Feux Forêts

•……•Sècheresse,

stress hydrique

GT3 CartoAmTerr

•Occ du sol•….

GT1 Mer Littoral

•Occ sol en milieu litt.

•Hydrodyn. côt

GT4 Geol-Geoph•Subsidences•Avalanches• Sismologie

•Volcanologie•Mvts gravitaires

•Érosion

GT6 Forêt•Milieux forestiersMNT, carto peupl, haies, bosquets,

dessertes forestières•Suivi évolutions

lentes rapides

• Fonct. écosyst.

GT5 Hydrologie• États de surface• Occ sols, suivi vég • Structures fines paysage• Chevelu hydro• Artificialisation sols• Aquifères• Prélèvements• Habitat• Météo• Qualité eaux surface• MNT• …

GT7 Agriculture• Aide à gestion culturesvariabilité intraparcellaire

gestion irrigation……

• Contrôle & gestion aides• Agro-environnement

structures paysage• Accidents agroclim.

évaluation risquesassurances agric

14/04/2005 CNES Toulouse 2e réunion GT ORFEO « Hydrologie » 31

Avancement Programme Accompagnement ORFEO

Des Fiches Produits aux Fonctionnalités, Objets, & Études de Faisabilité

Spécifi-cations de qqs

Produitsd’intérêt communpour GTx

….Fiche produitFiche produitFiche produitFiche produit

GTxFaisabilitéà tester sur sites tests

+ simus

Informations / Pléiades et Cosmo

Prioritaires

Non prioritaires

à détecter automà détecter Ph.Int.

Synthèse

Informationsrecherchées

par les experts des

GT

Contraintes système

Prévisions charge satellite

Géométriques

Radiométriques

Présentation info

Objets d’intérêtdétectables THR

FonctionnalitésTrait. image THR

à valider par GT

Adéquation directe données/besoins?via exploitation par

experts thématiques des simulations et

des images QB