Thème Orthoimagerie Séminaire de premier contact avec les projets de spécification des thèmes...

Thème Thème OrthoimagerieOrthoimagerie

Séminaire de premier contact avec les projets de spécification des thèmes des annexes II & III

13-14 janvier 2011

Pierre-Yves CurtinotInstitut Géographique National

Plan

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• Groupe de travail Orthoimagerie (GT OI)• Champ du thème Orthoimagerie• Normes & standards• Besoins utilisateurs• Cas d’utilisation• Modèle de données• Vers la version 2

IGN13 janvier 2011

Groupe de travail OI

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Composition du groupe:

Pierre-Yves Curtinot (France) Editeur Miklos Forner (Hongrie) David Holland (Royaume-Uni) Risto Ilves (Finlande) Hervé Kerdiles (JRC) Pier-Giorgio Marchetti (Italie) Vicenç Palà Comellas (Espagne) Radko Radkov (Bulgarie) Markus Seifert (Allemagne) Facilitateur Jon Arne Trollvik (Norvège) Tony Vanderstraete (Belgique) J. José Peces Morera (Espagne)

Katalin Toth Point de contact JRC

Groupe de travail OI Champ du thème OI Normes & standards Besoins utilisateurs Cas d’utilisation Modèle de données Version 2

Groupe de travail OI

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• 10 membres d’agences cartographiques européennes (nationales et régionales)

Dominante imagerie aérienne

• 1 membre de l’agence spatiale européenne (ESA)

Imagerie spatiale

• 2 membres du centre européen de recherche (JRC)

• Bonne répartition géographique Groupe de travail OI Champ du thème OI Normes & standards Besoins utilisateurs Cas d’utilisation Modèle de données Version 2

Organisation du travail

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• Téléconférences tous les 15 jours environ

• Réunions physiques du groupe de travail

- Southampton (25/26-05-2010)- Frascati (14/15-10-2010)

• Discussions « écrites » grâce à l’outil de gestion d’anomalies et de projets du JRC (JIRA)

• Ateliers avec des experts externes

- Frascati (28-01-2011) avec l’ESA, le CNES et l’OGC

• Réunions INSPIRE inter-thèmes

- Cracovie (23/25-06-2010)- Ispra (30-11-2010/02-12-2010)


Champ du thème Orthoimagerie

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Définition [Directive INSPIRE]

Données image géoréférencées de la surface terrestre provenant de capteurs spatiaux ou aériens.

Description

Une orthoimage est une image raster qui a été corrigée géométriquement (orthorectifiée) afin d’éliminer les distorsions dues aux systèmes optiques des caméras, à leur orientation et aux variations altimétriques du terrain. Les données sources sont générées par des capteurs satellite ou aéroportés. Les données sont orthorectifiées de façon à atteindre une précision géométrique comparable à celle d’une carte topographique “équivalente”.


Orthoimagerie

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Yt

Xt

Zt

yc

xc

PHOTO

CORRECTIONSGEOMETRIQUES

ORTHOPHOTO

MNT


Orthoimagerie

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Orthoimage = image superposable à une carte topographique

= image raster + données de géoréférencement (projection cartographique, emprise, résolution)


Normes & standards

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• ISO 19123:2007 Geographic information – Schema for coverage geometry and functions

• ISO/TS 19129:2009, Geographic information – Imagery, gridded and coverage data framework

• ISO 19115-2:2009, Geographic information – Metadata – Part 2: Extensions for imagery and gridded data

• OGC 09-110r3, Web Coverage Service 2.0 Interface Standard: Core

• OGC 07-057r7 Web Map Tile Service Implementation Standard


Identification des besoins utilisateurs

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• Documents de référence fournis par les SDICs et LMOs suite à un appel de la commission européenne

• Essentiellement des spécifications de produits (BD Orthophotographique flamande) ou de formats (format DIMAP du CNES)

• Analyse et synthèse des besoins exprimés réalisée par le GT OI


Cas d’utilisation

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Fourniture d’orthoimages pour des projets GMES (Global Monitoring for Environment and Security)

Mise à jour de BD géographiques au 1:25000 en Espagne

Estimation des besoins en eau pour l’agriculture pour une gestion durable des ressources hydriques

Mise à jour des délimitations des parcelles agricoles au niveau régional (PAC)

• Liste non exhaustive (difficile à réaliser!)

• Echantillon de cas représentatifs à différentes échelles (Pan-europénne => régionale)


Modèle de données

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• Construction à partir des besoins utilisateurs, des cas d’utilisation et des modèles européens existants

• Modèle le plus générique possible (pas de distinction imagerie aérienne / spatiale, différentes structures de données possibles, etc.)

• Simplicité du modèle: 8 classes, 1 code liste et 6 associations propres à OI


Concept d’Orthoimage (1/2)

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• Orthoimage: image raster composées d’un ensemble de valeurs mesurant une énergie de radiation.

• Organisation des valeurs selon une grille régulière rectangulaire composée de cellules (pixels)

• ISO 19123 introduit le concept de ‘coverage’ (couverture), bien adapté pour modéliser une orthoimage

• Une ‘coverage’ décrit les caractéristiques de phénomènes réels variant spatialement => fonction associant une plage de valeurs (range) à un domaine géométrique


Concept d’Orthoimage (2/2)

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• Utilisation d’une couverture continue supportée par une grille régulière quadrilatérale bidimensionnelle( classe CV_ContinuousQuadrilateralGridCoverage).

O V1

V2

• La grille est géorectifiée:

Origine O exprimée dans un système de coordonnées Pas de la grille sous forme d’un vecteur V (= résolution)

• Continuité: attribution par interpolation d’une valeur à n’importe quelle position terrain


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Réalisation => niveaux d’abstraction différents

Classe Orthoimage


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Classe Orthoimage

Attributs d’identification


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Classe Orthoimage

Implémentation d’attributs pour la réalisation d’éléments de ISO 19123


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Classe Orthoimage

Information de contenu et métadonnées

ISO 19115


Mécanisme de tuilage

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• Découpage usuel d’une orthoimage ‘volumineuse’ en sous-parties pour faciliter sa distribution et son utilisation

• Considéré comme un élément structurant inhérent aux données d’orthoimagerie

• Différents types de tuilages possibles

Dallage régulier d’éléments adjacents

Tuilage avec recouvrement d’éléments

Dallage de densité variable


Mécanisme de tuilage

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• Les tuiles ou dalles sont des instanciations de la classe Orthoimage

• Les tuiles sont regroupées dans un conteneur (ou lot de données) nommé OrthoimageCollection

• Introduction d’un ‘schéma de tuilage’ (tiling scheme) décrivant l’organisation spatiale des données

• Utilisation d’une couverture discrète supportée par des surfaces => Association des tuiles à leurs emprises géographiques

Tuile 14856 Tuile 14857

Tuile 9003 Tuile 9004


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Classe OrthoimageCollection

Réalisation => niveaux d’abstraction différents

Schema de tuilage


Mosaïquage

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• Une orthoimage peut être le résultat d’un assemblage d’images avec recouvrements => On parle de ‘mosaïque’

• Continuité géométrique et radiométrique de la mosaïque Groupe de travail OI Champ du thème OI Normes & standards Besoins utilisateurs Cas d’utilisation Modèle de données Version 2

Mosaïquage

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• Exigence forte de certains utilisateurs:

Avoir accès aux informations d’acquisition d’un pixel de l’image (date d’acquisition, capteur, etc…)

• Nécessité de ‘spatialiser’ certaines métadonnées généalogiques (lineage)

• Création d’une classe ImageSource qui est une référence vers les images sources et qui contient des métadonnées associées

• Introduction d’un graphe de mosaïquage (Seamlines)

• Utilisation d’une couverture discrète supportée par des surfaces => Association des images source à leur domaine de contribution dans la mosaïque


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Classe ImageSource

¨Lignes de mosaïquage

Réalisation => niveaux d’abstraction différents Groupe de travail OI Champ du thème OI Normes & standards Besoins utilisateurs Cas d’utilisation Modèle de données Version 2

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Accès direct aux données sources!


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Classe ImageSource

Attributs d’identification


ISO 19115:2

Dates d’acquisition de l’image

Vers la version 2 (1/2)

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Prise en compte des remarques de la revue interne de la version 1 des spécifications.

Intégration du modèle INSPIRE sur les coverages => harmonisation avec les autres thèmes + compatibilité avec WCS 2.0

Consensus avec le domaine spatial (par ex. compatibilité avec le standard OGC Earth Observation)

Ajout d’une référence vers le MNT/MNE associé

• Consolidation du modèle de données

• Livraison de la version 2 prévue fin avril 2011

• Version 1 des spécifications incomplète et perfectible:


Vers la version 2 (2/2)

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La représentation graphique des orthoimages par des services de visualisation (portrayal).

Les moyens de diffusion des données (services web de type WMTS ou WCS)

L’encodage des données d’orthoimagerie: utilisation de GML 3.2.1 associé à des formats image standards? Recommandation de formats image usuels (par ex. Geotiff ou Jpeg2000)?

• Validation de la description des métadonnées – en particulier des métadonnées de qualité

• Discussions et rédaction de spécifications sur:


Merci de votre attention

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Contact: [email protected]

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