étude comparative sur les systèmes de traitements d'images ...

BRGM

étude comparative sur les systèmesde traitements d'images (STI)

associés à des systèmesd'informations géographiques (SIG)

S. ihirion

février 198989 DT 007 TED

BUREAU DE RECHERCHES GEOLOGIQUES ET MINIERESDIRECTION DE LA TECHNOLOGIE

Département TélédétectionB.P. 6009 - 45060 ORLÉANS CEDEX 2 - France - Tél.: (33) 38.64.34.34

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sommaire

INTRODUCTION

1 - SYSTEME DE TRAITEMENT D'IMAGE (STI)

1.1 - DÉFINITION D'UN STI

1.2 - DÉVELOPPEMExNT COMMERCIAL DES STI

2 - SYSTEME D'INFORMATION GEOGRAPHIQUE (SIG)

2.1 - DÉFINITION D'UN SIG

2.2 - LES DONNÉES USUELLES RELEVANT D'UN SIG2.3 - DÉVELOPPEMENT COMMERCIAL DES SIG

3 - LES PRINCIPAUX STFSIG DU MARCHÉ3.1 - CRITÈRES DE SÉLECTION

3.2 - GRASS (Geographic Resources Analysis Support System)

3.2.1 - Les fonctions de GRASS

3.2.2 - Les services autour de GRASS

3.2.3 - Les utilisateurs de GRASS

3.2.4 - Les évolutions de GRASS

3.2.5 - Evaluation de GRASS

3.3-ERDAS

3.3.1 - L'interface utilisateur du système ERDAS

3.3.2 - Les fonctions d'ERDAS

3.3.3 - L'interface STI/SIG d'ERDAS

3.3.4 - Les liens ERDAS - ARC/INFO

3.3.5 - Les services d'ERDAS

3.3.6 - Les utilisateurs d'ERDAS

3.3.7 - Evaluation d'ERDAS

3.4 - TERRA-MAR (MICROIMAGE - TERRAPAK)

3.4.1 - L'interface utilisateur

3.4.2 - Les fonctions de MICROIMAGE

3.4.3 - L'interface STI/SIG

3.4.4 - Les services de TERRA-MAR

3.4.5 - Les utilisateurs de TERRA-MAR

3.4.6 - Les évolutions de TERRA-MAR

3.4.7 - Evaluation de MICROIMAGE et TERRAPAK

3.5 -DECISION IMAGE

3.5.1 - L'interface utilisateur du système Decision Image

3.5.2 - Les fonctions


3.5.4 - Evaluation de Decision Image

3.6 - EASI/PACE

3.6.1 - L'interface du système EASI/PACE

3.6.2 - Les fonctions d'EASI/PACE

3.6.3 - Evaluation d'EASI/PACE

3.7 - MULTISCOPE

3.7.1 - L'interface du système Multiscope

3.7.2 - Les fonctions de Multiscope

3.7.3 - Evaluation de Multiscope

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sommaire

4 - COMPARAISON DES STI/SIG

4.1 - LISTE DES RUBRIQUES

4.2 - GRILLES DE COMPARAISON

4.3 - ANALYSE DES GRILLES

5 - DEFINITION DU TYPE DE CALCULATEURASSOCIÉ AU POSTE STI/SIG

5.1 - Comparaison technique entre PC. COMPAQ 386 et sations de

travail VAXSTATION 3100 et SUN 386 i

5.2 - Comparaison des prix entre COMPAQ 386, VAX STATION 3100

et SUN 386 i

CONCLUSIONS

LEXIQUE DES ABRÉVLÀTIONS

SOURCES DES SYSTÈMES DE TRAITEMENT D'IMAGEET DES SYSTÈMES D'INFORMATIONGÉOGRAPHIQUE

BIBLIOGRAPHIE

introduction

Le traitement d'image satellite se révèle de plus en plus utile dans de nombreuses régions

en particulier où l'information géographique, géologique, agrologique est inexistante sous forme

cartographique. La donnée satellite permet à moindre coût d'obtenir de nombreuses informations,

qui une fois extraites, contribuent à une meilleure connaissance dans les domaines de

l'agriculture, des ressources naturelles, de l'environnement, etc..

La technologie des systèmes d'informations géographiques (SIG) permet maintenant

d'enregistrer et d'analyser une variété de thèmes (sols, topographie, hydrologie...) dans un système

commun de référence géographique.

Le développement d'interfaces utilisateurs conviviaux, les grandes capacités de stockage

des mémoires magnétiques, le faible coût des micro systèmes de traitement d'image, et la

croissance des SIG, ont étendus les possibilités des utilisateurs de la Télédétection, et, par voie de

conséquence améliorés les connaissances des autres disciplines.

Les outils, traitement d'images et SIG sont complémentaires. D'après W. Brooner (2/88)

tous les grands projets internationaux, USAID et FAO notamment, sont à l'heure actuelle étudiés

conjointement en utilisant les deux outils. Encourager ces techniques et en tirer le meilleur profit

va bien sûr dans le sens d'une meilleure intégration des techniques et surtout vers une réduction

de l'investissement, notamment en matière de formation.

Ce rapport tente de faire un point sur l'état technologique de ces outils, il sera sans doute

incomplet tant le sujet est vaste. Notamment, il ne tient pas compte des systèmes cartographiques

associés à des SIG.

L'étude comparative des matériels et logiciels a été faite sur la base des documents fournis

par les constructeurs, et, certains d'entre eux ont été testés. Il conviendra d'être prudent dans

l'utilisation de ces informations, qui peuvent être incomplètes, voire déjà obsolètes tant l'évolution

est rapide dans ce domaine. Néanmoins cette étude apporte une information de base qui permet de

situer les tendances du marché.

1 - SYSTEME DE TRAITEMENT DTMAGE (STI)

1.1 DÉFINITION D'UN STI

Un système de traitement d'image est un ensemble :

- calculateur (matériel),

- périphériques spécialisés,

- programmes analytiques (logiciels).

ayant les capacités de stocker, rechercher, superposer, analyser et restituer les grandes

quantités de données fournies à partir des images satellites. Aujourd'hui le traitement

d'image est une technique fondamentale disponible à tous les niveaux d'utilisateurs. Il

produit une qualité d'image suffisante pour l'analyse visuelle des interpréteurs.

- Les fonctions de bases incluent :

possibilités de lire les différents formats d'image CCT :

. LANDSAT MSS-TM

. SPOT XS-P

.MOS

.AVHRR

.NOAA, METEOSAT...

possibilités de traiter par classification des images multispectrales ;

utilisation des techniques de définition de parcelles d'entraînement et méthodes

statistiques pour classifications supervisées .

possibilités d'améliorer les images par :

ajustement des contrastes,

. combinaison de canaux,

. ratios et ACP,

. annotations,

. opérations arithmétiques et logiques,

.filtrage.

- Les fonctions évoluées mais considérées comme n'étant pas indispensables, car pouvant être

effectuées par les centres de traitement des stations de réception :

. corrections géométriques,

calibrations radiométriques.

- Les fonctions de mise en conformité cartographiques, étape nécessaire pour confronter des

données autres que satellitaires (topographie, géologie...) à des résultats de classification dans

un Système d'Informations Géographiques (SIG), incluant :

prise de point d'appui sur fond de carte,

mosaïque et découpage d'image,

. mise en conformité géographique selon les différents types de projection (UTM,

LAMBERT...).

- Les fonctions de restitutions des images

. possibilités de produire des images en couleur sur support papier ou photo tels que :

- restitution papier par transfert thermique ou électrostatique ou jet d'encre,

- restitution photographique apportant une précision suffisante en géométrie

et en qualité des couleurs pour être un document interprétable,

- copie d'écran pour conserver une trace rapide des travaux interactifs.

Ces systèmes de traitement d'images travaillent essentiellement sur des données de type

"matrice", seules quelques fonctions graphiques primaires permettent de superposer des

informations vecteurs (points, lignes, contours, texte...) sur l'image. L'interaction "matrice"-

vecteur est délicate sur de tels systèmes en raison des technologies utilisées dédiés "pixel".

1.2 - DÉVELOPPEMENT COMMERCIAL DES STI

Le progrès technologique a considérablement fait évoluer les systèmes de traitement

d'images. Depuis 1972, date à laquelle le satellite LANDSAT a été lancé, plusieurs générations de

systèmes sont apparus. Le premier système développé par la NASA, travaillait avec des cartes

perforées en mode batch sur des gros calculateurs. Très vite des compagnies américaines privées

ont commencé à industrialiser des systèmes avec des visualisations sur 8 bits (256 couleurs), puis

16 bits (65 536 couleurs) et maintenant 32 bits (16 millions -I- des plans graphiques).

Les calculateurs DEC (Digital Equipment Cooperation) ont été très souvent la base de

développement de ces systèmes de traitement d'image, depuis la génération des PDP 8 jusqu'au

VAX. Associés à ces calculateurs, des systèmes de traitement d'images très performants tel I2S ou

DIPIX incluent des fonctions hardware sophistiquées permettant le traitement d'image et la

visualisation en interactif. Bien que de tels systèmes soient à l'heure actuelle irremplaçables dans

la grosse production de données satellitaires, il n'en demeure pas moins que leur coût demande un

budget allant de 2,6 MF à 4 MF (incluant le calculateur). Avec l'apparition des IBM-PC et leurs

nouvelles performances, vitesse des processeurs 80386, adressage mémoire étendue, capacités

disques 300 MO le traitement d'image peut s'exécuter sur ces micro-systèmes. Dans ce cas le coût

par poste est beaucoup moins onéreux. De nombreuses compagnies (ERDAS, MULTISCOPE,

DIDACTIM...) ont développées un système basé sur micro-ordinateur dans le but de pénétrer le

marché des gros systèmes. En raison de leur rapport prix/performance et de logiciels de

traitements d'image de qualité, de nombreuses installations se sont mises en place, ce qui a eu

pour première conséquence la faillite de DIPIX, qui n'avait pas assez diversifié sa gamme de

produit. I2S aujourd'hui est implanté sur plusieurs calculateurs (SUN, VAX, MASSCOMP,

PRIME) et s'est orienté vers le développement d'un "array processeur" de haute précision (BITE),

très rapide pour le traitement d'image permettant de dissocier les fonctions traitement et

visualisation. Cependant les prix resteront très hauts pour de tels systèmes. Les micro systèmes et

les stations de travail occupent déjà une place très importante, car les sociétés ERDAS, Terra-Mar

et PCI ont développé en plus d'une version MS DOS de leur logiciel, une version UNIX sur station

de travail.

2 - SYSTÈME DTNFORMATIONGÉOGRAPHIQUE (SIG)

2.1 - DÉFINITION D'UN SIG

Lorsque l'on examine une carte, on peut voir 2 types d'informations géographiques :

- l'information spatiale apparaissant graphiquement,

- l'information textuelle décrivant l'information spatiale par des annotations et des

données alphanumériques.

Les entités spatiales sont à leur tour représentables de deux façons :

- d'une façon explicite, c'est-à-dire à l'aide de leurs coordonnées sur un plan de projection,

- par leur topologie, c'est-à-dire par l'ensemble des relations qu'elles tissent avec les entités

voisines ou avec les entités qui les composent.

L'idée essentielle traduite par un système d'information géographique est que

l'informatique par sa capacité à stocker des volumes énormes d'informations dans un faible espace

et par la puissance et la rapidité de calcul qu'elle procure, doit permettre d'optimiser le traitement

de l'information spatiale et le traitement de l'information descriptive au sein du même noyau

logiciel, tout en apportant des outils d'analyse et de manipulation.

Ceci étant dit, la question que l'on peut se poser est la suivante :

. comment distinguer un SIG d'un autre système d'informations ?

La réponse est claire : la différence réside essentiellement dans la nature des données qui

sont dans le SIG, spatiales ou géographiques. Ce qui signifie que les données d'un SIG doivent être

géoréférencées et ainsi localisables sur la surface de la terre.

Par ailleurs, la fonction première d'un SIG peut être distinguée des autres systèmes par ses

capacités à conduire des recherches et associations de données (pixels et vecteurs) pour générer

une nouvelle information. Un grand nombre de systèmes sont limités à la simple reproduction

graphique (CAO) ou au stockage et à la sélection (SGBD). Lorsque des système CAO et un SGBD

sont reliés par un interface commun, ils constituent seulement un système sophistiqué de

cartographie automatique et non pas un SIG.

La définitition d'un SIG de CLARKE (1986) est la suivante :

"Système assisté par ordinateur pour l'acquisition, le stockage, l'extraction, l'analyse et la

visualisation de données spatiales".

Les caractéristiques d'un système d'information géographique sont les suivantes :

- rassemblement de données,

- transformation de ces données dans un format lisible par un ordinateur,

- stockage de ces données,

- analyse et manipulation de ces données par un calculateur,

- recherche de fichiers complets ou sélection de portion d'un ou plusieurs fichiers,

- génération d'une variété de sorties incluant cartes, graphiques et statistiques.

La définition de la boîte à outils d'un SIG implique que le système incorpore un jeu assez

sophistiqué de procédures et d'algorithmes sur ordinateur. Classiquement ces outils sont

organisés pour que chaque processus soit dans un système intégré (entrée, analyse, sortie). Cette

définition de boîte à outils implique que toutes les fonctionalités doivent être présentes et

travailler aisément ensemble pour effectuer le "transfert" des différents types de données

géographiques à travers le système et par un utilisateur final. Selon GOODCHILD, 1985 "un SIG

est défini comme un système utilisant une base de donnée spatiale pour obtenir les réponses aux

questions de nature géographique... Un SIG général de cette façon peut être vu comme un nombre

de routines spécialisées sur un système standard de gestion de base de données relationnelle".

La base de données contient des informations géographiques correspondant à différents

thèmes répartis chacun dans différents plans dont le format peut être de type vecteur ou matrice.

Le logiciel d'un SIG peut être différencié par le format des données et la nature des données ;

il est adapté en fonction de la meilleur efficacité en traitement.

Les SIG format vecteur sont orientés cartographie, les SIG format "matrice" eux, sont

surtout adaptés à l'analyse de données. Une récente variation du format "matrice" est la structure

"quadtree" (voir description en page 7), il permet de mieux stocker et gérer les données. En règle

générale les SIG doivent au minimum, si ils ne travaillent pas dans les deux modes être capable de

transformer les données dans l'un ou l'autre format.

Les unités de base du format vecteur sont des points et des segments de ligne utilisés

pour représenter des entités géographiques. Une ligne est représentée comme une chaîne de

points. Les zones fermées sont définies comme des polygones et sont représentées par un ensemble

de lignes qui constitue ses limites. Les polygones sont définis en association avec leurs attributs.

Un fichier de polygone par exemple peut représenter une zone avec différents types de sols ou

d'occupation de sol. L'approche vecteur est aisée pour représenter des réseaux et peut être

également utilisé pour l'analyse (ex. : analyse statistique, analyse de formes..., de zone).

Seulement, il est très consommateur de temps machine et est peu recommandé sur micro¬

ordinateur pour les applications analytiques ; il est souvent interface avec des systèmes Raster. De

plus, les différents formats vecteurs rendent difficile l'échange de données avec d'autres systèmes

vecteur.

L'unité de base du format "matrice" est une cellule dans une grille orthogonale appelé

égalennent pixel. Assimilés à une matrice, cette grille est utilisée pour stocker l'information. Les

données en format matriciel telles les images satellites où les photos aériennes numérisées sont

directement stockées, les données vecteurs sont digitalisés puis converties en mode "matrice" pour

être également stockées. Chaque grille peut avoir un jeu de propriétés associées, par exemple

l'occupation des sols peut être représentée par une cellule ayant une valeur de couleur.

Le format "matrice" ne permet pas d'atteindre la même précision que le format vecteur à

volume de données égal. La taille de la base de données augmente considérablement en fonction de

la résolution à atteindre. Par exemple, une zone d'I km2 à la résolution 100 mètres demande 100

cellules ; à la résolution 10 m cela demande 10 000 cellules. L'approche raster doit pour

fonctionner sur micro-ordinateur tenir compte des surfaces à traiter, cependant les limites de ce

jour ne sont plus tout-à-fait aussi importante notamment avec la venue des processeurs 80386 et

des capacités disques allant jusqu'à 300MO. Par contre le format raster est plus simple et plus

efficace que le format vecteur, pour certains traitements notamment pour les corrections

géométriques.

Le format "quadtree" est une variation des formats vecteur et "matrice". C'est une grille

composée de cellules, lesquelles sont subdivisées chacune individuellement de façon homogène.

Aux limites des polygones, il est possible de continuer à subdiviser indéfiniment et, le niveau

auquel le process est terminé, détermine la résolution et la taille du fichier. Le format "quadtree"

permet de s'approcher de la précision du format vecteur tout en conservant les avantages de la

structure raster. La taille de la base grossie de façon linéaire en fonction de la résolution à

atteindre.

2.2 - LES DONNEES USUELLES RELEVANT D'UN SIG

- photos-aériennes,

- images satellites,

- cartes topographiques,

- cartes et données géologiques, géophysiques, géochimiques, etc..

- cartes et données hydrologiques,

- cartes et données de l'occupation des sols et des zones urbaines,

- cartes et données écologiques et forestières,

- carte des sols,

- cartes et données des transports,

- cartes et données pédologiques,

- cartes et données de météorologie, climatologie,

- données démographiques,

-etc..

Cette liste est loin d'être exhaustive, elle montre juste la diversité des données. Le nombre

de thèmes d'un SIG n'a en théorie pas de limite, généralement c'est un nombre compris entre 3 et

n. En règle générale, il doit exister au minimum une des trois premières données citées ci-dessus

car elles sont systématiquement associées avec les autres thèmes. Chaque thème peut avoir une

longue liste d'attributs.

La disparité des échelles et des résolutions entre les thèmes peut être très grande.

2.3 - DÉVELOPPEMENT COMMERCIAL DES SIG

L'évolution technologique en matière de logiciel et matériel informatique associée à une

forte demande pour améliorer une prise de décision rapide ont été à l'origine du développement des

techniques SIG. La disponibilité de bases de données précises et les sources de données, sont

communément reconnus comme étant des facteurs limitatifs pour la mise en place et l'expansion

des applications SIG. Souvent la donnée appropriée n'existe pas sous forme numérique et il est

nécessaire de la générer, ce qui augmente subtantiellement le coût d'implantation d'un SIG. La

venue de systèmes PC à moindre coût, place fréquemment le coût d'acquisition des données, plus

haut que le coût des matériels, logiciels et de la formation réunis.

8

Document en t ra i t de La plaquette commerciale de "Swedish Space Corporation"

Satellitedata

Geologicmap , •

Hydrologiemap

Digitaterrain >j Sy i ymodel J-.iJ.JfT-?

Tabula rdata

Dnr•VopertyAcreageSpeciesAgeSite q class

345Lunda 4:3

10 AcresSpruce80 Years4 m3

Remote sensing technoiogy contribntes to the build-up of geographical information Systems, frnm which it ispossible tn obtain différent canibinations of interesting information.

3 - LES PRINCIPAUX STI/SIG DU MARCHE

3.1 - CRITÈRES DE SÉLECTION

La sélection des STI/SIG présentés ci-après a été faite en fonction des critères suivants :

Les logiciels du système de traiteraent d'image et du système d'information géographique

doivent fonctionner sur station de travail 32 bits sous UNIX ou VMS, sans adjonction de

matériel spécifique notamment pour la partie traitement d'image, et/ou sur micro¬

ordinateur (IBM-PC ou compatibles sous MS DOS). Elle exclut notamment les systèmes

suivants :

- S600(I2S)

- MAGELLAN (SEPIMACE)

- EBBAGIS(SSC)

- TIGRIS (INTERGRAPH)

- SICAD (SIEMENS).

Les six logiciels retenus sont :

- GRASS

- ERDAS

- TERRA-MAR

- DECISION IMAGE

- EASI/PACE

- MULTISCOPE

Il existe d'autres logiciels qui pourraient faire partie de cette liste, mais n'ayant pas

suffisamment d'informations. Il est préférable de ne retenir que ceux dont la documentation est

homogène.

3.2 - GRASS (Geographic Resources Analysis Support System)

GRASS est un STI/SIG basé matriciel, développé initialement pour le gouvernement

américain par ITD Space Remote Sensing Center (SRSC) dans le but de résoudre des problèmes

d'installations militaires et d'études d'environnement. Depuis l'été 87, il fait partie du domaine

public et est distribué gratuitement (frais copie, doc et expédition : 300 $). Pour ce prix, le code

source est fourni. Il inclut trois sous-systèmes :

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GRID : Analyse raster et affichage raster / vecteur,

IMAGERY : Géoréférence, classification et affichage des images,

MAPDEV : Digitalisation vecteur et conversion en raster.

Il représente un développement d'environ 10 années / homme correspondant à environ

110.000 lignes de code en langage C. Initialement développé sur un VAX 11/780 sous UNIX

(Berkeley 4.1) et GKS, il fut porté sur SUN Model 150, puis sur MASSCOMP 5500. Grâce à la

portabilité d'UNIX, une version sur micro-ordinateur a été également réalisée (configuration de

base ; compatible PC sous XENIX, IMO de mémoire, 50 MO de disque, 8 plans graphiques).

GRASS fonctionne sous deux modes ;

Interactif avec aide en ligne

Batch en mode ligne de commande.

combiné avec le SHELL d'UNIX, il offre des fonctions interactives, un SGBD relationnel, un

langage naturel de dialogue.

Les fonctions SIG de GRASS et les fonctions traitement d'image d'IMAGERY se présentent

dans deux sous-systèmes séparés, travaillant ensemble. Une fois géoréférencés, les fichiers en

provenance d'IMAGERY peuvent être utilisés par GRID pour l'affichage, par GRASS pour les

fonctions SIG, etc..

La base de données est orientée raster "GRID-CELL" pour stocker facilement les données

satellites et les données dérivées comme les MNT. Un mode vecteur est également disponible dans

GRASS, à travers le standard DLG (Digital Line Graph) défini par l'USGS pour ses bases de

données topographiques. Les fichiers DLG en formant arc-noeud sont convertis en format "GRID-

CELL".

3.2.1 - Les fonctions de GRASS

Elles comprennent des outils :

d'analyse tel que la combinaison de plans, l'affectation de poids aux différentes catégories

d'informations, calculs de distance, similitude, etc.,

graphiques, pour visualiser et manipuler simultanément les différents plans à l'écran,

dessiner à l'écran, modifier les tables de couleurs, visualiser en 3D, visualiser en ITS,

restitution de cartes, listes, images sur imprimante couleur à jet d'encre ou imprimante

matricielle,

édition et mise à jour des fichiers GRID-CELL (coordonnées, attributs, historique...).

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définition de fenêtre géographique de travail avec possibilités de masquage,

compression et décompression de fichiers,

statistiques sur région d'intérêt ou fenêtre, pour chaque catégorie,

digitalisation,

importation et exportation de fichiers tels que :

- extraction de MNT à partir de bande au format USGS,

- extraction de MNT à partir de bande au format DMA

- conversions de fichiers DLG ASCII en binaire

- conversions de fichiers DLG Binaire en ASCII

- extraction d'image Landsat à partir de bande,

- impression ASCII du fichier GRID-CELL ;

conversion de coordonnées telles que :

- latitude longitude en UTM,

- géocentrique en coordonnées latitude longitude ;

traitements d'images tels que :

- histogramme

- amélioration de la dynamique

- classification supervisée et non supervisée,

- correction radiométrique ;

bibliothèque pour le développement de modules utilisateurs.

3.2.2 - Les services autour de GRASS sont :

Un réseau GRASSNET permet l'échange de données entre machine UNIX et la

communication entre utilisateurs, actuellement une douzaine de machines sont reliées.

Une aide par téléphone pour :

- UNIX

- SIG et traitement d'image

- GRASS et interfaces.

Un groupement d'utilisateurs et une revue "GRASSCLIPPINGS" ;

Documentation en ligne et documentation de base sur GRASS, ses applications.

Benchmarks, périphériques...

Formation en traitement d'image et SIG avec T.P. sur le site du SRSC qui est équipé de

2 CPU MASSCOMP, 15 terminaux, et de.micro-ordinateurs équipés de vidéodisques

permettant une formation interactive de GRASS-application.

Information par la production d'une bande video sur GRASS montrant les concepts d'un

SIG et les possibilités de GRASS.

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3.2.3 - Les utilisateurs de GRASS

De nombreux utilisateurs essentiellement aux U.S.A. ont développé des interfaces avec

GRASS notamment :

1) NOAA qui a intégré GRASS, ELAS et SAGIS sur une même machine MASSCOMP /

UNIX et qui prépare une version sur IBM PC/AT de ce trio.

- ELAS est un logiciel très sophistiqué et très populaire de traitement d'image.

Développé par la NASA, il comprend toutes les fonctions classiques du traitement

d'image avec quelques fonctions vecteurs et SIG. C'est également un logiciel faisant

partie du domaine public.

- SAGIS est un SIG basé vecteur avec quelques fonctions raster.

2) NPS travaille également avec GRASS et ELAS et a développé de nombreuses interfaces

pour construire des bases de données, notamment pour lire les différents formats des

images satellites et des MNT du marché.

3) SCS développe une version de GRASS sur un système AT et T 3B2 et intègre sa base de

données CAMPS (Computer Assisted Management and Planning System)

4) Harvard Graduate School et AFT développent un nouveau produit SIG appelé GRASS

LANDS qui correspond à l'association de GRASS, ODYSSEY et ROOTS :

- ODYSSEY est une SIG vecteur développé par Harvard University ; il fait égale¬

ment partie du domaine public ; il dispose de nombreuses fonctions cartographiques.

- ROOTS est également un produit Harvard University. C'est un système de CAO

disposant de nombreux interfaces avec différents modèles de table à digitaliser.

GRASSLANDS sera notamment utilisé dans un projet commun AFT et USGS en

hydrogéologie.

5) AAS a développé GRELAS un module pour transfert des fichiers entre GRASS et ELAS.

Il développe également des interfaces avec le SGBD INFORMIX et un progiciel de

statistique 'S'.

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3.2.4 - Les évolutions de GRASS

ITD a confié à SRSC un projet pour la NASA qui résume bien les différents interfaces qui

seront intégrés dans GRASS. Le schéma ci-après en fait la synthèse :

Traitement d'images

ELAS

Base de données

INFORMIX

Transfert de fichier

GRELAS

Analyses,

Statistiques "S"

SIG Raster

GRASS

SIG vecteur

SAGIS /ODYSSEY

Les développements envisagés par le SRSC pour GRASS sont les suivants :

version GRASS sur PC / AT sous MS DOS,

développement de nouveaux drivers pour sortie graphique,

GRASS II intégrera :

60 fonctions nouvelles d'analyse,

intelligence artificielle, développement d'un système expert pour identifier de

nouveaux sites archéologiques,

3D pour simulation de vol et de paysage.

3.2.5 - Evaluation de GRASS

GRASS est un outil très populaire puisque faisant partie du domaine public, il est utilisé

dans de nombreuses administrations américaines et par conséquent bénéficie de l'apport de

développement des différents utilisateurs. En contre-partie, il n'a pas le support commercial que

peuvent avoir d'autres produits, ce qui a pour effet une certaine désorganisation notamment dans

son plan de développement, et sur la maintenance des nouvelles versions et de la documentation

associée. Cependant, il a pris comme partenaire des sociétés comme MASSCOMP et APPLE qui

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notamment pour le premier a augmenté sa taille récemment en fusionnant avec Concurrent

Computer Corporation et qui offre à ce jour une station de travail incluant GRASS, UNIX, C,

FORTRAN, ETHERNET, MULTI FENETRAGE, GKS pour le software et CPU, 4 Mo mémoire,

142 Mo de disque, streamer 60 Mo, écran couleur 19", 12 plans graphiques pour le hardware au

prix de 251 KF. Masscomp est bien implanté au niveau international notamment en Asie (Inde,

Chine, Taïwan, Japon, Corée).

GRASS est donc un SIG tout à fait en concurrence avec MARICA du point de vue de ses

fonctionalités, bien qu'étant gratuit, il n'est cependant pas encore vraiment sorti des frontières

américaines, seules exceptions les services géologiques Espagnol et Israélien.

3.3 - ERDAS

Société implantée à Atlanta en Géorgie, qui depuis sept ans vend des systèmes de

traitement d'image clés en main ainsi que du service. Le système ERDAS est un ensemble de

9 modules séparés :

traitement d'image,

SIG,

lecture de bandes,

copie couleur,

digitalisation de polygone,

digitalisation video,

scanérisation haute résolution

traitement de données topographiques (incluant MNT),

module graphique vecteur (EGP).

Le système de base comprend un module d'utilitaires généraux (CORE) qui est commun au

traitement d'image et au SIG.

ERDAS fournit des systèmes complets matériel et logiciel clés en main, ou s'implante sur

des systèmes existants. Il est également distributeur de PC-ARC / INFO, SIG vecteur produit pas

ESRI comprenant un module DAO (ARC) relié à un SGBD relationnel (INFO).

Porté sur de nombreuses machines telles que VAX, PRIME, SUN, DATA GENERAL et

GOULD/SEL, le système ERDAS est surtout très connu sur micro-ordinateur type PC/AT. Il

représente environ 500 systèmes installés répartis sur 37 pays dont 75% sur PC.

15

3.3.1 - L'interface utilisateur du système ERDAS

Il se présente sous forme de menus à plusieurs niveaux. Le menu général contient un point

d'entrée pour chaque module et peut être complété facilement par des menus utilisateurs définis

sous éditeur en ASCII, ce qui permet notamment d'en redéfinir facilement leurs structures. On

peut s'affranchir du menu en entrant directement le nom du programme, ou le numéro de l'item du

menu. Une aide en ligne est disponible à tous les niveaux. Le système enregistre les dix dernières

commandes émises dans un cache, ce qui permet d'éditer, ajouter, supprimer et relancer une

procédure rapidement.

Le système fonctionne aussi bien en batch qu'en mode interactif. La préparation des fichiers

de commande batch est facilitée par les modes AUDIT et PREP. Le mode AUDIT crée

automatiquement un fichier de commande pendant le traitement, ce qui permet de refaire un

traitement, d'imprimer le fichier. Le mode PREP est similaire au mode AUDIT, la différence est

qu'aucun traitement n'est effectué. Ce module est utilisé pour préparer un fichier de commande et

simuler son exécution avant de lancer la procédure en mode AUDIT. Sous AUDIT, il est possible

d'éditer en ASCII le fichier et ainsi le modifier. Les programmes ERDAS peuvent être interrompus

permettant à l'utilisateur d'introduire des modules spécifiques sans avoir à attendre que le

programme initial soit terminé.

A l'intérieur de chaque programme, l'utilisateur répond à une série de questions pour

spécifier l'action à entreprendre, de nombreuses questions ont des valeurs par défaut. Un

programme peut être lancé automatiquement avec toutes les valeurs prises par défaut, il

s'arrêtera uniquement aux valeurs sans réponse par défaut. L'aide en ligne peut être obtenue pour

tous les niveaux de questions. Les noms des fichiers disques peuvent être entrés avec la syntaxe

système, c'est-à-dire en utilisant les spécifications "joker", l'utilisateur sélectionne ensuite le

fichier désiré en utilisant les flèches du clavier. Toutes les expressions arithmétiques valables en

Fortran peuvent être entrées en réponse à une question demandant une valeur numérique.

3.3.2 - Les fonctions d'ERDAS

ERDAS travaille sur des images de 4, 8 ou 16 bits. Cela inclut les données LANDSAT MSS,

SPOT, AVHRR, les données aériennes scanérisées (noir et blanc et couleurs). Le mode "TAPE

INPUT" accepte des bandes ou des disquettes en entrée et une grande variété de format sont

disponibles (BIL, BSQ et BIP). La taille des images n'est pas limitée.

16

La visualisation se fait sur 512 X 512 ou 1024 X 1024 pixels en vraies couleurs. L'image

est affichée automatiquement en mode décimé avec un stretching linéaire si désiré. Une fenêtre

peut être alors sélectionnée et l'image est ensuite affichée en pleine résolution.

Les possibilités d'amélioration d'image consistent à faire du rehaussement de contraste, du

filtrage et des combinaisons multicanaux. Toutes ces opérations peuvent être effectuées sur disque

et ne sont pas limitées à la taille de l'écran.

Les techniques d'amélioration de contrastes incluent l'égalisation d'histogramme et la

manipulation des tables de couleurs interactivement. Le calcul de l'histogramme peut se faire sur

l'image entière ou sur un sous-ensemble de l'image. La manipulation interactive des fonctions

permet à l'utilisateur de manipuler et transformer chaque fonction pour le rouge, le vert et le bleu

séparément ou ensemble. Bien que ces possibilités soient très performantes, l'absence de

l'affichage de l'histogramme de départ est gênant. Pour l'obtenir il faut imprimer le fichier

statistique.

Les opérations de filtrage sur l'image incluent la convolution avec une définition de

matrice pouvant aller jusqu'à 15 X 15 et la création d'une image de texture.

Les opérations multicanaux incluent les ratios, combinaisons linéaires et ACP. Les

rapports de canaux peuvent être normalisés en spécifiant un facteur multiplicatif.

L'analyse en composantes principales des images peut être également normalisée en

spécifiant un coefficient de multiplication ou peut être directement calculée en accord avec la

variation de l'image transformée. Les statistiques des ACP peuvent être obtenues pour un sous-

ensemble quelconque de l'image. Cependant le système n'allouera pas la zone sélectionnée depuis

l'image affichée, les coordonnées devront être données au clavier ; ERDAS a un programme appelé

CURBOX pour acquérir les coordonnées de l'écran.

Un nouveau programme, IPX, calcule rapidement des opérations arithmétiques sur les

images de la mémoire image. Ces opérations sont :

- X = f(x) transformation intensité d'un seul canal,

- X = f(x) op g(x) transformation et combinaison de 2 canaux,

- convolution,

- correction géométrique.

17

f(x) et g(x) peuvent être une fonction FORTRAN mais limitée aux valeurs 0-225 : op peut être un

opérateur arithmétique (+, -, X, -^) ou logique (AND, OR, XOR). L'opération de convolution est

limitée à la définition de matrice de valeurs entières. Une librairie de filtre est accessible et

l'utilisateur peut définir ses propres filtres et les intégrer dans la librairie. L'opération de

correction géométrique calcule une transformation de coordonnées de niveau 1 en utilisant la

méthode du plus proche voisin.

Les fonctions de classification dans le système ERDAS sont très complètes. Les

classifications supervisées du module MAXCLS permettent d'utiliser les méthodes. Distance,

Euclidien, Mahalanobis, Maximum de vraisemblance, et admettent l'utilisation de probabilité a

priori. MAXCLS peut aussi générer un fichier de probabilité optionnelle, lequel peut être utilisé

pour masquer les pixels en sortie qui ont été classifies avec des niveaux bas de confiance. Le

module MAXCLS est capable de classifier une image entière sur disque.

L'apprentissage peut être fait interactivement à l'écran en utilisant la souris ou à partir

d'un fichier de polygones digitalisés. Cette dernière option demande une correction géométrique de

l'image. Après avoir sélectionné chaque parcelle d'entraînement, l'utilisateur peut voir une

matrice de confusion. Une autre possibilité est de définir des polygones sur histogrammes

bidimensionnels. Les programmes d'apprentissage incluent la fonction ELLIPSE qui permet de

représenter les ellipses d'inertie des classes, ces ellipses étant tracées dans le plan formé par deux

canaux, SIGDIST calcule une matrice des distances entre classe et CMATRIX calcule la

classification. Les programmes utilitaires fournissent la possibilité de combiner des fichiers de

signatures, supprimer des signatures d'un fichier, et combiner 2 ou plusieurs signatures dans une

seule classe. Un inconvénient du système est que pour classifier un sous-ensemble d'images, il faut

créer un fichier contenant seulement les canaux à classifier. Cela augmente le temps de travail et

prend de la place sur le disque.

Deux classffications non supervisées sont fournies par ERDAS. Il s'agit de CLUSTR qui

utilise un algorithme dit d'agrégation en deux passages séquentiels. Les agrégats sont

automatiquement fusionnés ou partagés selon la définition de l'utilisateur qui aura spécifié la

distance minimum et le rayon maximum. Le premier passage donne les statistiques et le second

calcule la classification par minimum de distance. CLUSTR peut classer 255 classes spectrales

distinctes.

Le module STATCL peut classer 49 classes. Les classes sont définies par une fenêtre 3X3,

cette fenêtre est utilisée sur les images pour rechercher les zones spectrales homogènes et

separables des autres classes. STATCL ne classLfie par l'image mais crée un fichier de signature

qui peut être utilisé par MAXCLS.

18

Le module CLASOVR permet de visualiser simultanément une image en associant les

classes d'une carte. Deux canaux d'une image peuvent être visualisés en 2 couleurs alors que les

classes de la carte sont visualisées dans la troisième. Interactivement avec la souris, on fait varier

l'intensité de couleur pour isoler une classe ou un ensemble de classe. Cette fonction est très utile

pour apprécier les résultats de classification non supervisée.

Les fonctions de corrections géométriques d'ERDAS supportent la prise de points de

controle et utilisent une transformation de coordonnées de niveau 1. ERDAS prépare actuellement

une nouvelle version utilisant la possibilité d'avoir un calcul de modèle de déformation d'ordre n.

Les méthodes d'interpolation utilisées sont, le plus proche voisin, l'interpolation bilinéaire et

cubique. Pour accélérer le temps de traitement des corrections géométriques, les images sont

segmentées en pavés. L'éditeur des points de contrôle produit automatiquement une aide pour les

sélectionner. Ce programme accepte les coordonnées de cartes à partir de coordonnées digitalisées

ou directement au clavier. Il n'y a pas de possibilité de faire un zoom interpolé à l'écran, aussi les

coordonnées image doivent être mesurées sur le pixel entier le plus proche. ERDAS supporte 20

projections différentes.

Le programme SWITCH permet de mosaïquer des images, il combine automatiquement les

images. Il n'y a pas de méthode directe pour corriger la radiométrie.

La digitalisation de polygones est faite en mode point, vecteur et polygone. Un logiciel

spécifique est fourni pour permettre de digitaliser des polygones à travers plusieurs feuilles de

cartes. La digitalisation de polygones est peut-être la partie la plus faible du système ERDAS. Les

polygones doivent être digitalisés avec les frontières communes, ce qui fait qu'ils sont digitalisés

deux fois. C'est un énorme problème car si la digitalisation n'est pas exactement sur la même

frontière, il peut se créer deux zones avec un intervalle entre les deux. Pour la digitalisation de

cartes complexes, ERDAS préfère proposer ARC/INFO, nous verrons plus après l'intégration de ce

logiciel dans l'interface ERDAS-ARC/INFO.

Le SIG du système ERDAS est un système d'information géographique basé raster. Les

fichiers SIG sont stockés comme une matrice de cellule de 4, 8 ou 16 bits, chacune contenant un

numéro de classes. Les numéros de classes sont associés à une liste de noms de classe et une palette

de couleurs. Intégré autour, un processus de duplication de couleurs assigne aux numéros de

classes basses, 16 bits aux fichiers SIG ayant des valeurs supérieures à 255. Les données attribut

peuvent être reliées au fichier SIG en utilisant un programme sommaire qui doit être mis en

autant de fois qu'il a de fichiers de relation. Les modules SIG d'ERDAS contiennent des

programmes ayant les concepts classiques des fonctions SIG.

19

Un résumé de ces fonctions est donné ci-après

RECODE Cette option permet de réassigner les numéros de classe d'une ou de toutes les

classes à l'intérieur d'un fichier SIG.

OVERLAY Cette option combine jusqu'à 4 plans SIG avec pour chacun la valeur de classe

maximum ou minimum. Chaque plan peut être assigné à de nouvelles valeurs

de classes avant le processus combinatoire.

INDEX Cette option combine jusqu'à 4 plans SIG avec un algorithme de pondération.

MATRIX Cette option combine 2 plans par assignation d'un nombre unique pour chaque

combinaison possible de valeurs de classe.

SEARCH Cette option produit une analyse de proximité dans un plan SIG. Il peut être

utilisé pour générer une zone tampon autour des zones d'intérêts tels que

route, cours d'eau, etc..

CLUMP Cette option produit une analyse de continuité dans un plan SIG. Elle localise

des groupes d'éléments contigus, l'utilisateur aura au préalable défini un

rayon, et assigne un identifieur unique aux polygones d'éléments contigus.

SIEVE

AGGIE

Cette option filtre et groupe ce qui n'a pas été rassemblé.

Cette option assemble un plan SIG dans une grille grossière. La nouvelle grille

doit être un multiple entier des cellules en entrée. La valeur dominante est

assignée à la cellule en sortie à moins qu'une classe prioritaire apparaisse dans

la cellule.

SCAN Cette option produit un filtrage sur un plan SIG. La taille et la forme du filtre

sont spécifiées par l'utilisateur. Les techniques de filtrage inclues : somme,

valeur moyenne, maximum, minimum, la plus grande et la plus petite, totalise

le nombre de classes, densité, diversité et détection de limites.

SUMMARY Cette option produit un tableau croisé de deux plans SIG listant les noms de

classe et les statistiques des zones.

20

GISEDIT Cette option permet interactivement d'éditer un fichier SIG affiché à l'écran.

Le processus d'édition entraîne le recodage local des cellules du SIG. La zone

qui doit être recodée peut être délimitée par des points, des vecteurs ou des

polygones dessinés à l'écran.

Les liens entre les différents programmes du SIG peuvent produire des statistiques et des

cartes très sophistiquées tout aussi bien que des tableaux ou des résultats graphiques en

association avec les programmes SIG de traitement vecteur. Malheureusement, ces procédures ne

sont pas aussi aisées que l'approche vecteur. Avec l'interface ARC/INFO les fichiers raster

peuvent être transférés et l'utilisateur peut avoir accès à toutes les possibilités associées à un SIG

vecteur, lequel a une structure topologique et un schéma relationnel de base de données.

3.3.3 - L'interface STI/SIG d'ERDAS

Il permet de générer automatiquement en sortie des modules de classification multispec¬

trale un fichier en format SIG, qui peut être traité dans tous les modules du SIG et combiné avec

d'autres plans du SIG. Les données Image et les plans SIG peuvent être combinés en utilisant le

module MULT, lequel produit une multiplication d'une image et d'un plan SIG. MULT peut être

utilisé pour masquer une zone de l'image en dehors d'une région d'intérêt.

Les plans SIG peuvent être utilisés actuellement comme des canaux image dans un

processus de classification, cependant ce n'est pas très direct. Il faut changer le suffixe du fichier

du plan SIG (.GIS désigne les fichiers SIG et .LAN désigne les fichiers image). Le plan SIG peut

être traité comme une image et copié dans un fichier contenant déjà une image multispectrale. Cet

interface permet d'utiliser les programmes statistiques du traitement d'image avec les fichiers

SIG. Ces possibilités permettent de faire de la modélisation statistique, ce qui n'existe

généralement pas dans un SIG vecteur.

Le système ERDAS supporte une variété de hard copy couleur telle que imprimante à jet

d'encre et imprimante matricielle. Il dispose également d'un module optionnel pour sortie sur film.

Il ne supporte pas de traceur à plume, mais avec l'interface ARC/INFO il peut convertir son fichier

raster en vecteur et, utiliser ARC/INFO qui dispose de driver de ce type.

21

3.3.4 - Les liens ERDAS - ARC/INFO (voir schéma page 23)

Ils permettent de produire une conversion de fichiers GIS-ERDAS dans ARC et vice-versa.

La conversion et les possibilités d'échange étendent les fonctions ERDAS et d'ARC/INFO.

L'utilisateur sur un système PC peut avoir accès aux commandes des deux systèmes via une

émulation Tektronix. On peut obtenir une carte en format vecteur avec ses attributs, combinée

avec une image couleur. On peut utiliser ARC pour faire l'habillage cartographique des images,

utiliser INFO pour sélectionner des caractéristiques qui seront également rapportées à l'image, ou

utiliser ERDAS pour changer les couleurs, faire des annotations, etc..

La version PC de ARC / INFO contient 7 modules comprenant ;

génération et gestion de base de données,

digitalisation, édition et mise à jour des données cartographiques ; possibilités de lire et

d'intégrer des données "scanner" dans la base de données,

génération et gestion de tableau de données, introduction et mise à jour de données,

tableau, gestion de fichier, analyse statistique, génération de tableau,

analyse cartographique, interprétation, modèle numérique de terrain, overlay de

polygone, calcul de points,

affichage cartographique, polygone, ligne, label, annotation en interactif,

interrogation, sélection de zones pour la cartographie ou les tableaux en donnant un jeu

de caractéristiques,

interface ERDAS permettant de convertir des données raster en fichier ARC et vice¬

versa.

Le logiciel PC ARC/INFO donne à l'utilisateur trois catégories de possibilités :

- cartographie automatique,

- manipulation de données, analyse et gestion,

- sortie graphique et affichage à l'écran.

Il permet de gérer une multitude de types de données statistiques et spatiales. Le SIG et le

gestionnaire de base de données INFO intègrent une série d'outils pour la digitalisation de cartes,

le transfert de données, la gestion de la base de données relationnelle, la combinaison de cartes,

l'îiffichage, l'interrogation, l'édition graphique interactive, le géocodage, l'analyse de réseau. Le

logiciel comprend des drivers permettant une indépendance des périphériques et autorisant un

large choix de moniteurs, digitaliseurs et traceurs.

22

ERDAS ERDAS ARC/INFO INTERFACE ESRI

READ'

DATA EXCHANGE

-*DISPLAY

.LANI^CLASSIFY'

'^ ^ CLUSTER -

.DIG^GRDPOL-

-.GIS

I-«.SVF -<POLYGRID

-*- ERDASSVF .SVF^ GRIDPOLY^ COVER

_J

VECTORS OVER IMAGERY

.LAN^READ-

.GIS-

ERDAS

DISPLAY-

ARCEDIT-^ ^

COVER

ARCPLOT-»^

DISR XXX

ESRI

3.3.5 - Les services d'ERDAS

ERDAS dispose d'un département (Applications Engeneering Department) spécialement

chargé de l'installation des systèmes, de la formation, et de l'assurance qualité. Il garantit ses

systèmes et en particulier son logiciel exempt d'erreur logique. Tout système avant d'être livré est

testé (matériel et logiciel). ERDAS annonce l'installation de ses systèmes en moins de 8 heures.

Une équipe de professionnels est chargée de la formation aux techniques du traitement d'image et

SIG à travers le logiciel ERDAS ; elle peut intervenir sur le site du client. La garantie des

systèmes est de 3 mois durant lesquels l'aide téléphonique est gratuite. Moyennant contrat après

cette période, il offre les services classiques de maintenance logiciel.

ERDAS coordonne un groupe d'utilisateurs qui se réunit chaque année ; il publie une revue

(MONITOR) pour favoriser les échanges entre ERDAS et les utilisateurs. Il propose également un

service de scanérisation de cartes et de photographies aériennes, la construction de base de

données incluant la digitalisation de documents et l'assistance dans l'analyse d'applications, en

particulier dans le domaine de la gestion des ressources naturelles.

3.3.6 Les utilisateurs d'ERDAS

ERDAS étant sans doute le logiciel le plus vendu sur PC, il est un des plus populaires. Il

serait difficile de faire une liste exhaustive de ses utilisateurs. Les plus connus sont :

EARTHSAT

U.S.G.S.

N.A.S.A.

Du Pont de Nemours

Ministère de l'Agriculture de Malaisie

Ministère de l'Agriculture du Maroc

Ministère de l'Agriculture du Zimbabwe.

ERDAS est représenté dans plus de 35 pays dans le monde. Une très bonne représentation

en Allemagne est faite par la société GIS Graphik et Bildverabeitung GmbH à Munich, de

nombreux systèmes ont été installés en Allemagne, Autriche, Belgique et Hollande. En France, la

représentation est effectuée depuis 1 an par la société Digital Design.

24

3.3.7 - Evaluation d'ERDAS

ERDAS a été le premier à annoncer une version de son système en affichage 1024, sur PC et

sur SUN. L'intégration en réseau Ethernet des PC avec les calculateurs DEC est très performante

et permet à bas prix d'augmenter le nombre de postes interactifs tout en bénéficiant de la

puissance du mini ordinateur. La liaison entre ERDAS Host et ERDAS-PC permet l'échange de

données dans de bonnes conditions. La grande modularité du système ERDAS lui permet

d'attaquer le marché dans différents domaines d'applications. C'est sans doute là son gage de

réussite, sans compter sa bonne intégration avec ARC /INFO.

3.4 - TERRA-MAR (MICROIMAGE-TERRAPAK)

TERRA-MAR Resource Information Services, Ine est une société californienne créée en

1976 qui depuis 4 ans vend des systèmes de traitement d'image sur PC et qui, plus récemment,

commercialise un module séparé de système d'information géographique. Les systèmes

fonctionnent sur IBM PC/AT, SPERRY PC/IT et COMPAQ 386 et autres compatibles de même

type, mais également sur station de travail 32 bits tel DEC, PRIME et SUN. Les logiciels de

TERRA-MAR sont integrables dans une architecture réseau.

Le système TERRA-MAR comprend 5 modules :

MICROIMAGE: Traitement d'image,

TERRA PAK : SIG en mode vecteur,

T. MAPPER : Cartographie,

TPLAN : Traitement de texte, graphique de gestion, tableaux,

SEISIMAGE : Analyse sismique.

Développés en FORTRAN 77 et en Assembleur, ces modules peuvent fonctionner

indépendamment l'un de l'autre ou ensemble avec possibilité d'échange de données. Chaque

module peut être acheté séparément. TERRA-MAR fournit des systèmes clés en main et propose

des kits pour augmenter les modules de base.

3.4.1 - L'inferface utilisateur

Présenté sous forme de menu arborescent les logiciels ont des menus communs entre les

différents modules. Ils fonctionnent dans les 2 modes, interactif ou batch. Dans le mode interactif

de nombreux paramètres sont définis par défaut et un mode commande est possible pour les

utilisateurs avertis.

25

3.4.2 - Les fonctions de MICROIMAGE

Le logiciel peut lire les formats de CCT Landsat MSS et TM, SPOT et AVHRR. Toutes les

données images sont stockées et traitées en format 8 bits. L'affichage se fait sur 512 X 398 pixels

sur 24 bits, les 114 colonnes restantes sont utilisées pour afficher différentes informations telles

que des histogrammes, des tables de couleurs...

Les programmes de visualisation produisent une variété de stretching telle que ;

linéaire,

égalisation d'histogramme,

exponentielle,

logarithmique.

Les fonctions de rapport de canaux sont incluses dans les fonctions de visualisation. Les

rapports de canaux peuvent être automatiquement calculés avec les bons facteurs multiplicatifs

en résultat.

La visualisation peut se faire en pleine résolution ou décimée ou zoomée. Un affichage

décimé de la surface complète est automatiquement calculé, la sélection d'une fenêtre pleine

résolution est faite sur cette image, puis affichée. Toutes les fonctions de traitement d'image ne se

font que sur les images affichées à l'écran. Il n'y a pas de possibilités de faire du traitement de

fichier sur disque. Ce système ne peut pas travailler sur une image entière, ce qui est très gênant

notamment en classification ou en rehaussement de contraste. Cest une limitation majeure du

système ; TERRA-MAR annonce dans sa prochaine version de logiciel le traitement de scène

complète. En contrepartie la rapidité d'exécution des fonctions est très performante. Dans la

fonction rehaussement de contraste, il n'est pas possible de travailler sur l'histogramme d'une

sous-scène, la fonction histogramme travaille sur l'image entière affichée.

Les noyaux de convolution ne peuvent être définis que par des coefficients 3X3 avec des

valeurs entières. Il n'y a pas de paramètres pour caler le résultat après filtrage. Les fonctions

pseudo-couleur sur un canal image utilise une table de densité de valeur de gris et de couleur,

l'opération se fait en interactif avec la souris.

26

Les opérations multicanaux comprennent en plus des rapports de canaux (dans ie module

d'affichage), ACP, conversion RVB en ITS et vice-versa. Pas de combinaison linéaire. Les

statistiques pour les ACP peuvent être données depuis des sous-images rectangulaires.

Du point de vue des classifications les fonctions suivantes sont disponibles :

- classification supervisée par maximum de vraisemblance,

- classification supervisée et non supervisée par hypercube.

Pour la classification supervisée, les parcelles d'entraînement sont définies interactivement

à l'écran par des polygones. L'attribution des couleurs pour chaque classe se fait en même temps

que la définition des parcelles, mais une fois attribuées, il ne semble pas qu'il y ait de moyen pour

changer ces couleurs ensuite.

La visualisation des statistiques se fait sur histogramme bidimensionnel.

Les fonctions de correction géométrique supportent la prise de point de contrôle à partir

d'un digitaliseur, la correspondance s'effectue par le calcul d'un modèle de déformation d'ordre 1,

2, 3 ou 5. Les méthodes d'interpolation utilisées sont : plus proche voisin, interpolation linéaire ou

convolution cubique. Il n'existe pas de module pour fabriquer des mosaïques d'images.

Une fonction d'analyse de linéarité permet de tracer des linéaments sur l'image et de créer

un diagramme d'orientation.

Les fonctions de digitalisation de polygone supportent la digitalisation de points,

vecteurs et polygone. Les polygones sont digitalisés par des arcs individuels et sont

automatiquement rattachés à chaque noeud d'intersection et assemblés en polygones dans le

module TERRAPAK qui est décrit plus loin. Ce module est de grande qualité, comparable à

l'interface de digitalisation d'ARC/INFO.

Les fonctions SIG incluses dans un module appelé TERRAPAK travaillent en mode

vecteur. Elles utilisent un SGBD relationnelle pour stocker et manipuler les attributs des objets

graphiques. Tous les plans de données et leurs attributs sont stockés dans une seule base. Un

historique de toutes les transactions de la base de données est accessible à tout moment.

Jusqu'à 10 attributs peuvent être associés par type de données. Les attributs peuvent être

entiers, flottants, caractères, dates, vecteurs ou matrices 2D ou 3D. Les vecteurs et les matrices

comptent pour un seul attribut.

27

Les attributs sont automatiquement transférés dans des cartes dérivées, créées par

TERRAPAK.

Les fonctions d'analyse du SIG sont filtrage, génération de zone et plan d'overlay. Ces

fonctions sont émises à travers un langage de commande. Chaque étape demande une compilation

du langage de commande, une extraction des données, filtrage, génération de zone, overlay et

génération de carte. Ce processus est vraiment lourd et mal commode, il devrait être amélioré dans

une future version de logiciel.

Le processus de filtrage permet la suppression de caractéristiques cartographiques en

spécifiant des conditions booléennes sur les données attributs, les conditions booléennes peuvent

être très complexes et être appliquées en un seul passage à travers le plan carte.

Les zones peuvent être générées autour de point, de ligne ou de polygone. Dans le cas de

polygone, les zones peuvent être générées à l'intérieur ou à l'extérieur des limites. Différents poids

par zone peuvent être utilisés pour différentes caractéristiques dans un seul passage.

Plusieurs plans peuvent être confrontés dans un seul passage. Les opérateurs booléens et

arithmétiques sont utilisés pour contrôler le processus combinatoire.

A travers T-MAPPER, qui comporte de nombreuses facilités cartographiques (contour,

profil, vue perspective, bloc diagramme, etc.) on peut générer la sortie de carte sur traceur ou

l'afficher à l'écran. Les couleurs sont spécifiées par l'utilisateur et la légende est créée

automatiquement. L'utilisateur a le choix de l'échelle de sortie.

TERRAPAK produit également des tableaux et des statistiques sur imprimante.


C'est le point faible de TERRA-MAR. Il n'y a pas vraiment de lien entre MICROIMAGE et

TERRAPAK, ceci devrait être également revu dans une prochaine version. De plus, il n'existe pas

d'autres possibilité de projection qu'UTM.

28

3.4.4 - Les services de TERRA-MAR

TERRA-MAR fonctionne à la manière d'un bureau d'étude, il propose :

Traitement de gros volumes de données, notamment pour les corrections radiométriques

et géométriques sur Landsat TM ;

Géoréférence d'images satellites et autres bases de données dans un référenciel

cartographique commun ;

Classification et génération de documents cartographiques ;

Aide à l'interprétation en collaboration avec les clients ;

Développement de modules logiciels pour applications spécifiques des utilisateurs ;

Services de consultance pour les applications aux ressources non renouvelables

(exploitation minière, charbon). Analyse de données géologiques, modélisation

tectonique, études structurales et stratigraphiques.

3.4.5 - Les utilisateurs de TERRA-MAR

TERRA-MAR a installé au moins 150 systèmes sur PC, la plupart des installations sont

dans le secteur privé, principalement dans les industries d'extraction des ressources sol et sous-sol.

En 1986, un système a été installé chez SPOT IMAGE CORPORATION, ce dernier en assure la

promotion. TERRA-MAR a également signé un gros contrat avec les services généraux de

l'administration américaine (GSA) afin de fournir un système à tous les services en charge de la

gestion des ressources terrestres d'hydrogéologie, océanographie, géologie, mine, agriculture...)

En Afrique dans le cadre des projets de prévention dans la lutte contre la famine sur les

crédits USAID il a fourni 3 systèmes dont 2 à Kartoum (Soudan) et 1 à Nairobi (Kenya) au

RCSSMRS.

Enfin il collabore avec de nombreuses universités notamment avec le département de

géographie de l'Université du Nord de l'IUinois où ont été étudiés les problèmes de deforestation en

Thaïlande.

3.4.6 - Les évolutions de TERRA-MAR

TERRA-MAR a acquis mi-87 la société GEOSIM (Houston). Cette société avait développé

un ensemble de logiciels pour les géologues, géophysiciens, pétrophysiciens.

29

Le but de cette fusion est de pouvoir proposer en plus de ses modules de traitement d'image

satellite et système d'information géographique les logiciels suivants :

ACTONE : Une famille de six programmes à bas prix, pour la géologie et géophysique ;

GEOPHYSICAL ANALYSIS SYSTEM : Un jeu de cinq programmes sophistiqués pour la

modélisation géophysique, génération de sismogrammes synthétiques, modélisation

d'interpolation, édition de log de puits ;

PETROPHYSICS PLUS : 4 modules pour l'analyse pétrophysique ;

T-MAPPER : Module décrit précédemment.

3.4.7 - Evaluation de MICROIMAGE et TERRAPAK

Un certain nombre de fonctionnalités telles que le traitement sur les images satellites

complètes, l'utilisation de masque, la diversification des systèmes de projection et une meilleure

interface entre les modules sont en train d'être développés. Cette nouvelle version devrait donner

au système une grande puissance de traitement.

3.5 -DECISION IMAGE

Fondée en 1984, Decision Image est une société américaine basée à Princeton dans le New

Jersey ; elle est spécialisée dans les domaines du traitement graphique et du traitement d'image

sur micro ordinateur type IBM-PC ou compatibles.

Le système se compose de 9 modules :

RESSOURCE Module général de traitement d'image

Corrections géométriques

TAPE lecture des CCT

ARGOS fonctions multispectrales

Perspective 3 D

Topographique

STATGRAPHICS Statistiques graphiques

SIG ARC-RASTER

Interfaces ARC /INFO et AUTOCAD

Decision Image a pris comme option la rapidité d'exécution des fonctions images de son

système sur micro. Pour ce faire, il utilise pleinement les ressources des cartes images en

particulier celles de MATROX MVP et d'IMAGRAPH. Développé en C et en APL, ce système

30

présente deux modes de fonctionnement, l'un très interactif utilisant un module de mémoire

image complémentaire de 64 MO, l'autre plus lent utilisant le disque et la mémoire image 4M0.

3.5.1 - L'interface utilisateur du système Decision Image

Se présente sous forme de menus hiérarchiques plein écran, le dialogue s'effectue

uniquement à l'aide de la souris. Le dialogue écran est très rapide, l'utilisation du clavier est

réservée à l'introduction de paramètres, nombreuses réponses par défaut sont disponibles et une

aide en ligne est donnée pour chaque commande.

3.5.2 - Les fonctions

La lecture des données est effectuée avec le module TAPE ; il supporte une grande variété

de formats de CCT, Landsat MSS et TM, SPOT, NOAA ainsi que USGS (DLG, GIRAS, DEM)

USDA AMS.

La visualisation se fait sur 512 X 512 ou 1024 X 1024 pixels en vraies couleurs.

Moyennant l'adjonction d'un module image de 64MO, la fonction panoramique permet de

visualiser l'image entière par fenêtre de 512 ou 1024. Le calcul de l'histograme peut se faire soit

sur l'image entière, soit sur une zone de l'image. De nombreuses fonctions pour manipuler les

tables sont accomplies à travers le langage APL.

Un choix de fonctions de filtrage assez varié peut être appliqué à l'image entière, des

filtres utilisateurs peuvent être définis. Les temps de réponse sont extrêmement rapides.

Les fonctions de rapports de canaux, analyse en composante principale et ITS sur

l'image entière sont regroupées dans un menu appelé "Transformation d'image" le résultat est

automatiquement eiffiché avec un codage des résultats sur des valeurs comprises entre 0 et 255.

Plus de 60 opérations primitives sont disponibles grâce à l'utilisation du langage APL. Ces

fonctions ne peuvent s'appliquer que sur l'image affichée.

Les fonctions de classification comprennent un menu avec détermination des parcelles

d'entrainements, statistiques (matrice de confusion...). Les méthodes de classification utilisées

sont:

- minimum distance

- maximum vraisemblance

- agrégation.

31

Le menu limite à 7 le nombre de canaux pouvant être classés, en mode commande on peut

aller jusqu'à 30. Une fonction légende permet de fabriquer interactivement la légende des classes,

de nombreuses fontes de caractères sont disponibles.

Les fonctions de corrections géométriques permettent la correction de carte à image et

d'image à image en standard sur 512 X 512 ou 1024 X 1024 pixels ou sur image entière avec

adjonction de 64 MO de RAM supplémentaire. Possibilité de prendre des points d'amer, les

méthodes d'interpolation utilisées ne sont pas indiquées dans les documentations.

La digitalisation des polygones utilise les structures de données "arcs", "chaîne", "zone" ou

"segments de ligne". Un processus automatique d'élimination des trous, des lignes dupliquées

causées par la digitalisation, est disponible.

La digitalisation peut se faire sur l'image affichée dans les plans graphiques.

Les fonctions SIG de Decision Image sont incluses dans un module appelé "Integration

Arc-Raster". Le système est limité à 16 000 vecteurs pour les graphiques et 1024 X 1024 pixels

pour les images. Les fonctions overlay utilisent les opérateurs arithmétiques et booléens et le

nombre de plans n'est pas limité. Les opérations d'overlay sont limitées sur des valeurs

numériques comprises en 0 et 255.

Un interface avec ARC/INFO est disponible pour le traitement SIG vecteur ainsi qu'un

interface avec AUTOCAD pour la DAO.

Un module topographique permet de lire des modèles numériques de terrain et permet de

fabriquer des images en relief, calcul pente, orientation, etc.. un autre module de visualisation 3D

permet de faire des perspectives en combinaison avec l'image satellites et le MNT.


Il n'existe pas de module de conversion matrice-vecteur ou vecteur-matrice. L'interface se

fait uniquement en mode affichage.

32

3.5.4 - Evaluation de Decision Image

Ce système est encore très incomplet, notamment dans ses fonctions SIG, cependant il est

possible que nous n'ayons pas une information très actualisée et que les conclusions auraient pu

être différentes si un test de ce système avait pu être fait ; il n'existe pas de représentation

française de Decision Image.

3.6 -EASI/PACE

C'est un système STI/SIG produit par la société PCI, qui est une société canadienne

implantée à Toronto. Depuis 1982 elle a développé un système de traitement d'image et un

système information géographique, dédiés à la télédétection. Ces outils ont été portés sur de très

nombreux calculateurs et écrans de traitement d'images. Du PC au VAX et SUN jusqu'au super

calculateur Alliant et pas moins de 13 types d'écran allant de COMTAL, à PICTRAL (MATRA)

jusqu'à PIXAR tout dernièrement. Cette facilité de porter ses systèmes est due aux

caractéristiques de la programmation qui a été faite en code indépendant des machines. Une

version sous les systèmes UNIX, VMS et DOS est proposée, PCI offre 4 niveaux de distribution :

Système clés en main incluant logiciel et matériel.

Système clés en main incluant en plus une boite à outils contenant toutes les

bibliothèques objet.

Système clés en main programmable incluant en plus du logiciel, du matériel, des

bibliothèques, le code source complet.

Logiciels uniquement dans leurs versions exécutables.

La licence d'utilisation des logiciels est donnée pour un CPU.

La boîte à outils est accessible en Fortran et en C. Elle contient un environnement de

programmation et toutes les librairies pour l'interface utilisateur, l'accès à la base de données et

aux fonctions d'affichage.

La version EASI/PACE sur station SUN (3 et 4) est particulièrement bien intégrée, elle

utilise la carte TAAC-1 (32 bits soit 8 bits pour chaque couleur et 8 bits pour les plans graphiques)

ce qui lui permet un affichage vraie couleur sur 1150 pixels par 900 lignes à l'écran SUN ou sur un

moniteur séparé.

33

Elle utilise le multifenêtrage de SUN pour les dialogues. Le prix de la version complète du

logiciel sur SUN 3 incluant STI/GIS -h FFT -f tracé sur imprimante est de : 23,820 $ et de 30,740 $

sur SUN 4. Il faut bien entendu ajouter à ces prix le coût des matériels.

Le système EASI/PACE est formé de 11 modules indépendants :

Analyse d'image (Module de base).

Analyse multispectrale


Applications géographiques

Entrées / sorties sur bande

Transformations fréquentiel les

Sortie par "hardcopy"

Digitalisation de polygone

Editeur de vecteurs

Interface ARC/INFO

Analyse terrain.

3.6.1 - L'interface du système EASI/PACE

Il se présente sous forme de menu incluant des facilités graphiques, une aide en ligne est

accessible pour toutes les fonctions, et un historique de cession est automatiquement généré.

Toutes les fonctions sont accessibles soit par menu soit en mode commande en batch ou interactif.

3.6.2 - Les fonctions d'EASI/PACE

Elles travaillent à partir d'une base de données intégrée. Les fichiers de cette base de

données peuvent contenir jusqu'à 64 canaux images de 32 767 lignes par 32 767 pixels ainsi que

1 000 segments de données auxiliaires (vecteurs, tables booléennes, parcelles d'entraînement,

statistiques...). Cette base intégrée permet de stocker dans un seul fichier toutes les données

associées à l'image.

La gestion des données permet la consultation, l'interrogation, l'édition des :

- images

- graphiques

- cartes

- tables booléennes et tables de couleurs

34

- polygones

- vecteurs

- points de contrôle

- descripteurs de données

- textes.

Le traitement des images se fait sur des sous-zones ou sur l'image complète.

Un utilitaire d'archivage sur bande magnétique de la base de données est également fourni.

La visualisation des images se fait en 512 X 512 ou 1150 X 900 suivant le type d'écran, le

facteur d'échelle est automatiquement calculé en fonction de la taille de la fenêtre à visualiser.

Une grande variété de fonctions d'amélioration des contrastes est disponible, elles peuvent être

mises en iuvre sur la totalité de l'image, sous un masque graphique ou une région d'intérêt.

L'histogramme est produit soit en mode graphique "barre" ou en format numérique. Toutes les

statistiques peuvent être visualisées à l'écran, imprimées ou sauvegardées sur disque.

Les opérations de filtrages sur image comprennent une grande variété de filtre avec une

taille de matrice pouvant aller jusqu'à 11 X 11. L'échelle en sortie peut être automatiquement

calculée ou définie par l'utilisateur. Les filtrages peuvent se faire directement sur l'image affichée

ou sur le fichier disque.

Les opérations multicanaux incluent les ratios, les combinaisons linéaires, normalisés

automatiquement ou non, sur une zone de l'image ou sous un masque. Le masque peut être un plan

SIG. Les combinaisons linéaires peuvent intégrer 16 canaux en entrée et sont également

normalisées automatiquement ou non, incluant les options d'échelles linéaires ou logarithmique.

L'analyse en composantes principales offre des statistiques (matrices de corrélation et de

covariance,...) et peut transformer jusqu'à 16 canaux avec les mêmes possibilités de normalisation

et sélection des zones de travail que pour les ratios et les combinaisons linéaires.

Les fonctions de classifications offertes sous EASI/PACE sont : maximum de

vraisemblance hypercube et agrégat. Elles peuvent s'effectuer sur 16 canaux et 64 classes. La

définition des zones de travail peut se faire sous masque ou sous zone de contrôle en provenance du

SIG. La définition des parcelles d'entraînement est obtenue soit, depuis une table à digitaliser,

interactivement à l'écran sur image ou sur histogramme bidimensionnel, ou depuis un plan SIG.

35

Les statistiques associées sont affichées à l'écran et peuvent être imprimées ou

sauvegardées sur disque.

Les fonctions de corrections géométriques permettent de superposer une image à une

autre image ou une carte ou des polygones à une image. Plusieurs méthodes d'acquisition de points

de contrôle sont possibles. Dans la superposition de 2 images, l'utilisateur peut partager son écran

et afficher les 2 images, puis interactivement désigner les pixels communs. Un outil de sélection

de points, semi-automatique, permet de correler les deux images et d'améliorer la précision.

Dans la superposition d'image à des polygones, ces derniers peuvent venir des sources

suivantes :

- plans SIG

- conversion matrice-vecteur

- digitalisation de polygone à l'écran ou à partir d'une table

- contours de continents issus de WORLD DATABANK II

La superposition d'images à une carte se fait en sélectionnant interactivement les points de

l'image à l'écran et de la carte sur la table à digitaliser. L'utilisateur peut entrer au clavier la

latitude et la longitude du point qu'il désigne au curseur. Des outils de contrôle sont donnés p>our

valider les points de contrôle, sous forme de représentations graphiques, pour apprécier les erreurs

résiduelles. Le calcul du modèle de déformation peut être jusqu'à l'ordre 5 et les algorithmes

d'interpolation utilisés sont les suivants :

- plus proche voisin

- interpolation bi-linéaire

- convolution cubique.

Une fonction mosaïque est également disponible.

Le module de transformations fréquentielles inclut :

- FFT

- Cosinus

- Hadamard

- Walsh.

Toutes ces fonctions s'appliquent sur les images résidant sur disque.

36

La digitalisation de polygones se fait soit directement à l'écran, soit par une table à

digitaliser. Les outils d'édition de la base de données servent à mettre à jour les fichiers.

Cependant un module comprenant un éditeur de vecteur permet plus aisément de corriger et

mettre à jour les documents digitalisés.

Les fonctions SIG sont en mode raster et permettent de manipuler et analyser des plans

thématiques. Les plans peuvent provenir soit des résultats de classifications d'image, ou des

digitalisations de carte.

Les fonctions sont disponibles sous deux modes, interactif à l'écran ou en batch disque.

Elles permettent de combiner des plans (maximum 16), d'utiliser des opérateurs

arithmétiques et logiques.

Les fonctions d'analyse comprennent :

- analyse de similitude

- analyse de proximité

- continuité

- pondération.

Un module de conversion raster en vecteur permet la transformation des résultats pour être

éventuellement exportés vers un autre SIG notamment ARC/INFO ; un interface avec ce SIG a été

développé par PCI dans les deux sens.

Un module de hard copy couleur sur Tektronix 4696 a été également développé pour sortir

des compositions colorées des cartes thématiques, des combinaisons images et cartes.

Un module de traitement des MNT permet de calculer et d'utiliser les données dérivées avec

les données images ou un plan du SIG. Les caractéristiques incluent le calcul de pente, d'altitude

et d'exposition, la génération d'image en relief, l'analyse de bassin, la génération d'image stéréo et

de vues en perspective, la correction d'image.

37

3.6.3 - Evaluation d'EASI/PACE

Ce système est très riche en fonctionnalités, il est en concurrence directe avec ERDAS.

Cependant le traitement des vecteurs est encore un point faible du système SIG qui est raster. Les

sociétés PCI et TYDAC (fournisseur du SIG "SPANS") viennent d'annoncer leur collaboration

pour la mise au point d'un système intégré de Télédétection et d'information géographique. La

représentation d'EASI/PACE en France est faite par la Société MATRA.

3.7 -MULTISCOPE

C'est un système STI/SIG développé par la société CAP SOGETI à Toulouse, à partir d' un

cahier des charges du CNES, avec le concours du LERTS. Commercialisé depuis mai 88, il compte

aujourd'hui 31 systèmes installés. Lancé au début de l'année 87, il représente à ce jour 10 années-

hommes de développement. CAP SOGETI ne vend pas un système spécialisé mais un logiciel.

Néanmoins il propose une gamme de matériel qu'il a testé et produit la liste des distributeurs.

Développé en langage C sous MS DOS à travers le multifenêtrage MS-WINDOWS, MULTISCOPE

fonctionne sur tous les micro-ordinateurs de type PC AT. Il se compose de 6 modules :

- Module de base Multiscope

- Lecture de fichier MNT

- Digitalisation de polygones

- Croisement de plans d'informations

- Interface imprimante couleurs

- Boîte à outils.

Multiscope gère 16 K (16 384 types de données différentes), c'est-à-dire qu'il est capable de

gérer tous les objets que l'on associe à l'image (points amer, table de couleurs, statistiques...) mais

également des plans cartographiques. L'architecture de Multiscope est composée de trois grandes

fonctions :

- la structure d'accueil qui gère l'écran couleur et l'image,

- les fonctions d'applications de traitement d'image,

- le moteur d'application qui permet l'enchaînement de traitement en mode batch.

38

3.7.1 - L'interface du système Multiscope

Il est mis en oeuvre à travers le multifenêtrage, une souris et des menus déroulants.

Incontestablement, il permet une grande interactivité de dialogue.

L'ensemble des dialogues est géré sur l'écran du PC, l'affichage des images se fait sur l'écran

RVB.

3.7.2 - Les fonctions de Multiscope

Elles travaillent sur l'image entière sur disque quelle que soit sa taille, lorsqu'un

traitement est en cours son déroulement est matérialisé à l'écran. Les traitements peuvent

s'effectuer sur des régions d'intérêt, notamment lorsqu'il y a création de masque.

La visualisation des images se fait sur moniteur RVB sur 512 X 480 pixels.

L'affichage en mode sous-échantillonné permet, en déplaçant un rectangle sur cette image,

de sélectionner la zone d'intérêt et de l'afficher en pleine résolution.

Les fonctions d'amélioration de contraste comprennent peu de fonctions prédéfinies,

(équipopulation), la possibilité de tracer manuellement une courbe est donnée.

Le calcul de l'histogramme peut se faire soit sur l'image entière, soit sur une image

masquée. L'histogramme une fois affiché permet en déplaçant le curseur d'obtenir la population de

pixels à une radiométrie donnée.

Les opérations de filtrage comprennent convolutions, laplaciens et morphologie mathé¬

matique, la taille du filtre peut aller jusqu'à 33 X 33. On peut créer des filtres utilisateurs, des

filtres standards sont prédéfinis.

Les opérations multicanaux comprennent les ratios avec ou sans normalisation, les ACP,

décorrélations, et les combinaisons linéaires. Multiscope peut réaliser une ACP en sélectionnant

jusqu'à 9 canaux.

Les fonctions de classification comprennent 2 algorithmes :

- hypercube

- maximum de vraisemblance.

39

La phase d'apprentissage se fait à l'écran et depuis peu, les parcelles peuvent avoir été

digitalisées à partir d'une table. Statistiques et matrice de confusion servent d'outil de contrôle.

Les fonctions de corrections géométriques de Multiscope permettent de caler une

image par rapport à une autre en prenant des points d'appui à l'écran. Les méthodes

d'interpolation utilisées sont :

- plus proche voisin,

- bilinéaire,

- bicubique.

Depuis peu, à travers le module digitalisation, il est possible de créer un fichier de point

d'appui à partir d'une table à digitaliser. Il sera sans doute possible de coder une image par rapport

à une carte. Possibilité également de faire du ré-échantillonnage.

La digitalisation de polygones est un module émanant du LERTS qui vient juste d'être

intégré. A ce jour encore très peu d'information. Il permet de gérer une table à digitaliser et de

saisir des vecteurs en mode points, lignes. Une fonction permet de convertir les données vecteurs

en raster.

Le SIG de Multiscope est un système d'information géographique en mode raster. A ce

jour, il ne dispose pas de base de données, ni de modules de transformations de coordonnées dans

un système de projection. Il permet néanmoins de croiser des plans d'information pouvant être

issus des plans dérivés de MNT, de plans digitalisés ou de résultats de classification. Les fonctions

disponibles à ce jour sont :

- opérateurs arithmétiques et logiques,

- pondération.

Les interfaces développés vers les traceurs Tektronix 4693 et 4696 permettent de produire

des impressions (cartes, images).

3.7.3 - Evaluation de Multiscope

Le système Multiscope a été architecture sur des bases solides et évolutives. Grâce à sa

structuration il permettra de suivre l'évolution technologique des cartes images et des systèmes

d'exploitation. Une version 1024 X 1024 sur carte VISTA est en cours de préparation,

MULTISCOPE 1024 sera sans doute annoncé pour le printemps. Cependant un certain nombre de

40

fonctionnalités sont aujourd'hui absentes du système, notamment des fonctions prédéfinies de

streching, des outils de corrections géométriques avec projection, des fonctions SIG. Ce logiciel n'a

pas encore un an de commercialisation, il sera sans doute plus enrichi dans quelques mois.

41

4 - COMPARAISON DES STI/SIG

4.1 - LISTE DES RUBRIQUES

Pour avoir une vue synoptique des systèmes présentés auparavant et en vue de les

comparer, des grilles ont été réalisées en fonction des rubriques suivantes :

MATÉRIELS

Type de calculateur

Type d'écran

Nombre de pixels visualisés

Nombre de couleurs simultanées

Type de table à digitaliser

Hard-copy

Scanner, caméra CCD

Restituteur photo-video

Restituteur photo-numérique

Disque optique

Réseau local.

LOGICIELS SYSTEME

Système d'exploitation

Normes graphiques.

INTERFACE UTILISATEUR

Multifenêtrage

Dialogue utilisateur

Boite à outils

Langage des sources

Mode d'utilisation.

SUPPORT

Documentation

Formation

Assistance téléphonique

Groupe utilisateur

Maintenance logiciel

Livraison des sources.

42

LOGICIELS TRAITEMENT D'IMAGE

Formats de CCT

Visualisation image

Adaptation de dynamique

Fausse - couleurs

Annotations graphiques

Analyses statistiques

ACP - Décorrélation

Rapports de canaux

Filtres


Transformations fréquentielles

Classffications

Topographie

Interface avec SIG

LOGICIELS - Système Information Géographique

Digitalisation de carte

Traitement des vecteurs

Editeur de données

Conversion de données

Nature des attributs

Transformation de coordonnées

Type de projection

Type de base de données

Liens entre les bases de données

Historique des transactions

Interface avec autres logiciels

Génération de documents

Importation - Exportation de fichiers

Fonctions d'analyse.

LIMITATIONS

Traitement d'image

SIG

43

PRIX

Logiciel

Matériel (configuration de base)

Matériels -t- STI

matériels -I- SIG

Matériels + STI -I- SIG

Drivers -I- matériels

Interfaces.

44

4.2 - GRILLES DE COMPARAISON

MATÉRIELS

TYPE DE CALCULATEUR

DEC

SUN

PRIME

MASSCOMP

CYBER

PERKIN ELMER

ALLIANT

PC/AT

DATA GENERAL

ATT 382

GOULD

TYPE DECRAN

DEC

SUN 150, 3/60, 3/260, 4

PIXAR

MEGAVISION

ADAGE

ARIES II, III

COMTAL VISION 1/20

SILICON GRAPHICS IRIS

EBBA II, GIS

GOULD FD 5000, 8000

MEGAVISION

RASTER TECH ONE / 80

PICTRAL 500, 1000

IMAVISION

RAMTEK

NUMBER-NINE 32

IMAGRAPH IMAGE 32

TAAC-1

MASSCOMP 5500

MATROX MVP-AT

VISTA

1

X

X

X

X

X

X

X

X

X

2

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

3

X

X

X

X

X

X

X

4

X

X

X

X

5

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

6

X

X

1 : GRASS ;

4 : DECISION-IMAGE ;

2 : ERDAS ;

5 : EASI/PACE ;

3 : TERRA-MAR ;

6 : MULTISCOPE.

45

MATÉRIELS

NOMBRE DE PIXELS VISUALISES

512X512

1024X1024

1150X900

NOMBRE DE COULEURS SIMULTANEES

16

256

4096

16 millions

TJ6LE A DIGITALISER

GEOGRAPHICS 30" X 30", 36" X 42", 60" X 120"

HOUSTON INST. 1 1" X 17", 18" X 24", 24" X 36"

CALCOMP 17" X 24", 24" X 36", 36" X 48"

GENTIAN

NON SPECIFIE

H/EDCOPY

TEKTRONIX 4696

TEKTRONIX 4693

ACT-II

EPSON LR-2500

EPSON FX 286

GENICOM 3810 Color

HP7475A

HP7550A

DRAFT.PRO

DRAFT MASTER 1 7595A

DRAFT MASTER II 7596A

VERSATEC

PRINTRONIX

SEIKO 5301

1

X

X

X

X

X

X

X

X

2

X

X

X

X

X

X

X

X

3

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

4

X

X

X

X

X

X

X

5

X

X

X

X

X

X

X

X

X

6

X

X

X

X

X

1 : GRASS ;


2 : ERDAS ;

5 : EASI/PACE ;

3 : TERRA-MAR ;

6 : MULTISCOPE.

46

MATÉRIELS

SCANNER, CAMERA CCD

NON SPECIFIE 1728-2046 pixels

NON SPECIFIE 3456 X 4472 pixels

NON SPECIFIE 4096 X 4096 pixels

EIKONIX

HOWTEK

RESTITUTEUR PHOTO VIDEO

1200 pixels 35mn, 4X5 ou 8X10

DUNN Multicolor

POLAROÏD

RESTITUTEUR PHOTO NUMERIQUE

MATRIX QCR

MATRIX PCR

OPTRONICS

DISQUE OPTIQUE

ISI model 525 WC

ISI model 5-J- non spécifié

IBM 3363

RESEAU LOCAL

ETHERNET

1

X

X

2

X

X

X

3

X

X

X

X

X

X

X

4

X

X

X

X

X

X

X

X

5

X

X

X

X

X

X

X

6

X

X

1 : GRASS ;


2 : ERDAS ;

5 : EASI/PACE ;

3 : TERRA-MAR ;

6 : MULTISCOPE.

47

LOGICIELS - SYSTEME

SYSTEME D EXPLOITATION

VMS

UNIX 4.2

UNIX 5

MSDOS

XENIX

NOS/VE

OS/ 32

NORMES GRAPHIQUES

GKS

CORE

1

X

X

X

X

2

X

X

X

3

X

X

X

4

X

5

X

X

X

X

X

6

X

1 : GRASS ;


2 : ERDAS ;

5 ; EASI/PACE ;

3 : TERRA-MAR ;

6: MULTISCOPE.

48

INTERFACE UTILISATEUR

MULTIFENETRAGE

SUNVIEW

MSWINDOWS

DIALOGUE UTILISATEUR

MENU

ICONE

LIGNE DE COMMANDE

AIDE EN LIGNE

MACRO COMMANDE

HISTORIQUE DE TRAVAIL

REPONSE PAR DEFAUT

BOITE A OUTILS

LANGAGE DES SOURCES

ASSEMBLEUR

FORTRAN 77

C

APL

MODE D UTILISATION

BATCH

INTERACTIF

1

X

X

X

X

X

X

X

X

X

2

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

3

X

X

X

X

X

X

X

X

4

X

X

X

X

X

X

X

X

5

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

6

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

1 : GRASS ;


2 : ERDAS ;

5 : EASI/PACE ;

3 : TERRA-MAR ;

6 : MULTISCOPE.

49

SUPPORT

DOCUMENTATION

FORMATION

SUR SITE DU CLIENT

CHEZ CONSTRUCTEUR

ASSISTANCE TELEPHONIQUE

GROUPE UTILISATEUR

MAINTENANCE LOGICIEL

LIVRAISON DES SOURCES

MODULE OBJET DES LIBRAIRIES

SOURCE CODE TOTAL

1

X

X

X

X

X

X

X

2

X

X

X

X

X

X

3

X

X

X

X

4

X

X

X

5

X

X

X

X

X

X

6

X

X

X

X

X

1 : GRASS ;

4 : DECISION-IMAGE

2: ERDAS;

5 : EASI/PACE ;

3 : TERRA-MAR ;

6 : MULTISCOPE.

50

TRAITEMENT D'IMAGE

FORMATS DE CCT

LANDSAT MSS

LANDSAT TM

SPOT

AVHRR (HRPT, GAC)

METEOSAT

NOAA

AUTRES

VIS UALISATION IMAGE

SOUS ECHANTILLONNAGE AUTO

PANORAMIQUE SUR SCENE

ZOOM / ROAM

COMPOSITION COLOREE

/ADAPTATIONDE DYNAMIQUE

LINEAIRE

NON LINEAIRE

EQUIPOPULATION

EXPONENTIELLE

LOGARITHMIQUE

LOOCKUP Interactive

FAUSSE - COULEURS

RVB

HIS

ANNOTATIONS GRAPHIQUES

TRACES GRAPHIQUES ET TEXTES

CREATION DE MASQUE

AN/ÍLYSE STATISTIQUES

ANALYSE PAR PIXEL

ANALYSE PAR COUPE

HISTOGRAMME

HISTOGRAMME sous masque

1

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

2

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

3

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

4

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

5

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

6

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

1 : GRASS ;


2 : ERDAS ;

5 : EASI/PACE :

3 : TERRA-MAR ;

6 : MULTISCOPE.

51

TRAITEMENT D'IMAGE

ACP DE CORRELATION

RAPPORTS DE CANAUX

ADDITION

SOUSTRACTION

DIVISION

MULTIPLICATION

FILTRES

REHAUSSEMENT DE CONTOURS

GRADIENT

LAPLACIEN

VOISINAGE

FILTRE UTILISATEUR

CORRECTIONS GEOMETRIQUES

IMAGE A CARTE

IMAGE A IMAGE

TRANSLATION

SYMETRIE

ROTATION

RE-ECHANTILLONNAGE

PRISE DE POINTS D'AMER (GCP)

INTERPOLATION BILINEAIRE

PLUS PROCHE VOISIN

ESTIMATION D'ERREUR SUR GCP

mosaïque

TRANSFORMATION COORD.

GEO - UTM

UTM - GEO

AUTRES

TRANSFORMATIONS FREQUENTIELLES

FFT

HADAMMARD

WALSH

1

X

X

X

X

X

X

X

X

X

2

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

3

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

4

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

5

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

6

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

1 : GRASS ;


2 : ERDAS ;

5 : EASI/PACE ;

3 : TERRA-MAR ;

6 : MULTISCOPE.

52

TRAITEMENT D'IMAGE

CLASSIFICATIONS

APPRENTISSAGE

MAXIMUM DE VRAISEMBLANCE

MINIMUM DE DISTANCE

HYPERCUBE

CLUSTER

MATRICE DE CONFUSION

HISTOGRAMME-BI-DIMENSIONNEL

TOPOGRAPHIE

LECTURE DE MNT

IMAGE EN RELIEF

ROTATION DE MNT

CALCUL PENTE, ALT., EXPOSITION

CREATION DE CONTOUR IMAGE

CREATION IMAGE TOPOGRAPHIQUE

INTERFACE AVEC GIS

CREATION PLANS A PARTIR DE

CLASSIFICATION

UTILISER UN PLAN GIS POUR CLASSIFIER

1

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

2

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

3

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

4

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

5

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

6

X

X

X

X

X

X

X

X

1 : GRASS ;


2 : ERDAS ;

5 : EASI/PACE ;

3 : TERRA-MAR ;

6 : MULTISCOPE.

53

LOGICIELS GIS

TYPE DE BASE DE DONNEES

BASE DE DONNEES VECTEUR

BASE DE DONNEES RASTER

BASE DE DONNEES ATTRIBUT

BASE DE DONNEES HIERACHIQUE

BASE DE DONNEES RELATIONNELLE

LIENS ENTRE LES BASES DE DONNEES

HISTORIQUE DES TRANSACTIONS

INTERFACE AVEC LOGICIELS

HALO

ARC - INFO

ELAS

ODYSSEY

INFORMIX

AUTOCAD

SAGIS

ERDAS

TYDAC

GENERATION DE DOCUMENTS

CARTE

CONTOUR

BLOC DIAGRAMME

ISOVALEURS

HISTOGRAMMES

TABLEAUX

PERSPECTIVES

IMAGE

CARTE + IMAGE

1

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

2

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

3

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

4

X

X

X

X

X

X

X

X

5

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

6

X

X

1 : GRASS ;


2 : ERDAS ;

5 : EASI/PACE ;

3 : TERRA-MAR ;

6 : MULTISCOPE.

54

LOGICIELS GIS

IMPORTATION - EXPORTATION DU FICHIER

EXTRACTION MNT FORMAT USGS

EXTRACTION MNT FORMAT DMA

EXTRACTION MNT FORMAT IGN

CONVERSION DGL ASCII-Binaire

CONVERSION DGL Binaire ASCII

IMPORTATION FORMAT USGS GIRAS

CIA Tracé continental (WORLD DATABANK II)

ASCII

FONCTIONS D 'ANAL YSE

OVERLAY

OP. ARITHMETIQUES ET LOGIQUES

SIMILITUDE

ANALYSE PROXIMITE

PONDERATION

CONTINUITE

STATISTIQUES

SOUS-ECHANTILLONNAGE

CLASSIFICATION

DIGITALISATION DE CARTE

MODE VECTEUR

MODE RASTER

TRAITEMENT DES VECTEURS

METHODE AUTOMATIQUE

METHODE SEMI-AUTOMATIQUE

EDITEUR DE DONNEES

DONNEES VECTEUR

DONNEES RASTER

1

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

2

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

3

X

X

X

X

X

X

X

X

X

4

X

X

X

X

X

X

X

5

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

6

X

X

X

X

X

X

X

1 : GRASS ;


2 : ERDAS ;

5 : EASI/PACE ;

3 : TERRA-MAR ;

6 : MULTISCOPE.

55

LOGICIELS GIS

FACILITES DE MISE A JOUR

PAR ELEMENTS

PAR SOUS-ENSEMBLE

PAR DETECTION AUTOMATIQUE

CONVERSION DE DONNEES

VECTEUR EN RASTER

RASTER EN VECTEUR

INTERPOLATION

NATURE DES ATTRIBUTS

ENTIER

FLOTTANT

CARACTERE

DATE

VECTEUR

MATRICE 2D

MATRICE 3D

TRANSFORMATION COORDONNEES

PROJECTION - GEOGRAPHIQUE

GEOGRAPHIQUE - PROJECTION

TYPE DE PROJECTION

LAMBERT

UTM

MERCATOR

PLAN

AUTRES

1

X

X

X

X

X

X

X

2

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

3

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

4

X

5

X

X

X

X

X

X

X

6

X

X

X

X

1 : GRASS ;


2 : ERDAS ;

5 : EASLPACE ;

3 : TERRA-MAR ;

6 : MULTISCOPE.

56

LIMITATIONS

TAILLE IMAGE TRAITEE

IMAGE AFFICHEE

IMAGE ENTIERE

LIMITATIONS GIS

Nombre de plans

Nombre d'attributs / type de données

Fenêtres de travail (mémoire)

Nombre d'octets pour attributs / caractères

Nombre de vecteurs maximum

Nombre de pixels

1

X

X

2

X

X

3

X

illi¬

mité

10

X

3 000

4

X

X

16 000

1024

X

1024

5

X

X

16

6

X

1 : GRASS ;


2 : ERDAS ;

5 : EASI/PACE ;

3 : TERRA-MAR ;

6 : MULTISCOPE.

57

PRIX

LOGICIELS

STI

SIG

STI + SIG

Digitalisation ou

tracés de carte

MNT

Autres

Boite à outils

développement

Topographie

3D Perspective

MATERIELS(configuration de base)

Station de travail

PC /AT 286 (512 X 512)

MATERIELS -h STI

STATION DE TRAVAIL

PC /AT (512 X 512)

MATERIEL + SIG

STATION DE TRAVAIL

PC /AT 286 (512 X 512)

MATERIELS -f STI -h SIG

STATION DE TRAVAIL

PC /AT 286

... ,,

1

300$

40.000$

2

5.000$

5.000$

5.000$

4.500$

2.500$

4.500$

33.000$

33.000$

3

3.500$

15.000$

3.500$

3.500$

4.500$

32.500$

32.100$

52.500$

4

18.000$

3.300$

3.300$

1.650$

1.650$

31.225$

5

13.700$

4.400 $

1.000$

1.700$

4.900$

6

6.700$

670$

340$

340$

3.400$

N.B.:

- Les prix correspondent à la vente aux U.S. à l'exception de la colonne 6 qui est un prix France

- Les prix des logiciels pour les colonnes 2 à 6 sont donnés pour une version sur PC.

1 : GRASS ; 2 : ERDAS ; 3 : TERRA-MAR ;

4 : DECISION-IMAGE ; 5 : EASI/PACE ; 6 : MULTISCOPE.

58

PRIX

DRIVERS + MATERIELS

StatistiquesH- graphiques EGA

Digitalisation -1- tablette

Traitement sur scène

entière -1- disque 140 MO

Module bande -1- dérouleur

Acquisition video H- camera

Impression -f- imprimante

couleur

Impression multiplan -1-

recorder

INTERFACES

AUTOCAD

ARC - INFO

ISIF

1 2

15.000$

15.000$

6.000$

3

2.500$

4.500$

8.500$

9.500$

7.000$

3.500$

4

28.000$

3.000$

27.500$

1.100$

1.650$

5

4.200$

14.995$

22.400 $

4.500$

29.995$

1.500$

1.500$

6

2.835$

N.B. :

Les prix en $ correspondent à la vente aux U.S. à l'exception de la colonne 6 qui est un prix

France

Les prix des logiciels pour les colonnes 2 à 6 sont donnés pour une version sur PC.

1 : GRASS ; 2 : ERDAS ; 3 ; TERRA-MAR ;

4 : DECISION-IMAGE ; 5 : EASI/PACE ; 6 : MULTISCOPE.

59

4.3 - ANALYSE DES GRILLES

Cette étude comparative permet de voir plusieurs phénomènes : sur les six systèmes

étudiés, quatre d'entre eux ont tous une version de leur logiciel sur station de travail et sur micro¬

ordinateur avec les mêmes fonctionalités sur chaque machine. Les deux systèmes restants

(Decision-Image et Multiscope) sont très récents et ont été développés uniquement sur micro¬

ordinateur.

Tous les systèmes ayant une version sur station de travail ont une version sous système

d'exploitation UNIX, -I- VMS pour trois d'entre eux.

Quant à la version micro, l'unanimité est faite autour de MS DOS, GRASS propose XENIX

à ce jour mais une version MS DOS est en cours de développement.

La visualisation des images de tous les systèmes à l'exception de GRASS proposent une

visualisation sur 16 millions de couleurs, même sur station de travail avec adjonction de carte

image TAAC sur SUN.

Du point de vue des normes graphiques, mis à part GRASS, les autres systèmes n'en n'ont

pas été utilisés.

En ce qui concerne le multifenêtrage, seules les versions d'ERDAS et d'EASI/PACE sur

SUN utilisent SUNVIEW ; sur micro seul MULTISCOPE a utilisé MS WINDOWS, en règle

générale le multifenêtrage n'est pas encore couramment utilisé.

La majorité des systèmes SIG sont en mode matriciel à l'exception du système TERRAPAK

qui est en mode vecteur. Les SIG raster ont en général un interface avec un SIG vecteur, la

majorité avec ARC/INFO. Même phénomène avec le logiciel DAO ; AUTOCAD pour faciliter la

digitalisation des polygones.

Tous disposent d'un module de traitement des MNT.

Trois systèmes (GRASS, ERDAS et EASI/PACE) ont des fonctions SIG assez sophistiquées,

celles de Decision Image et Multiscope sont encore très limitées. Du point de vue transformation

de coordonnées, 4 systèmes sur 6 ont un module de transformation avec systématiquement la

projection UTM. Seul ERDAS propose plus de 20 systèmes de projection.

60

Du point de vue des prix, tous proposent, à l'exception de GRASS, leurs systèmes découpés

en modules (de 5 à 11), version STI et version SIG se commercialisent séparément ou ensemble. Le

prix des logiciels complets sur PC, à l'exception de GRASS qui est quasiment gratuit, est en

moyenne de 150 KF (prix moyen calculé sur les 3 logiciels les plus complets, ERDAS,

TERRA.PAK et EASI/PACE). Le prix des logiciels sur station de travail n'a pu être donné pour

l'ensemble des systèmes, seul EASI/PACE les a fournis sur SUN ; le prix des logiciels complets est

entre 150 et 180 KF. Ce qui n'est pas vraiment différent de la version PC.

61

DÉFINITION DU TYPE DE CALCULATEURASSOCIÉ AU POSTE STI/SIG

Les applications de traitement d'image et de système d'information géographique du poste

de travail STI/SIG sont généralement complémentaires des systèmes lourds de gestion de bases de

données et de systèmes de traitement d'image chargés de la mise en cconformité géométrique et de

la diffusion des données. Le poste de travail devra être capable d'échanger avec ces systèmes soit à

travers des réseaux locaux si il se situe dans un site informatique regroupant ces systèmes, soit si

il est isolé, par les réseaux téléphoniques pour de faible volume ou par l'échange de fichiers sur

support magnétique (bande ou cartouche pour les images satellites).

Calculateur central

pour traitement

des bases de données

Système de traitement

d'images pour extraction et

géoréférence des images

Poste de travail

STI/SIG

Le choix du matériel sur lequel fonctionnera le STI/SIG dépend de plusieurs critères

1) Environnement informatique

2) Taille des images à traiter ou la complexité des combinaisons de données

3) La tolérance de l'utilisateur dans les temps de réponse

4) Le coût

62

Les performances du poste de travail STI/SIG peuvent être définies en trois dimensions de

la façon suivante :

Vitesse de traitement/

capacité mémoire

Tolérance de

l'utilisateur

Taille de l'image / complexité des données

L'environnement informatique est sans doute le point le plus important pour la

détermination du type de matériel puisqu'il conditionne, la formation des hommes, la disponibilité

des ressources (les réseaux, autres ordinateurs, les périphériques...) et les possibilités locales de

maintenance.

Dans un environnement informatique disposant déjà de calculateurs type mini ou

mainframe reliés en réseau, la station de travail est naturellement intégrée à faible coût puisque

pouvant être configurée en tenant compte des ressources déportées. Par exemple il n'est pas

nécessaire de lui adjoindre une cartouche de sauvegarde, et sa capacité disque peut être juste

dimensionnée pour le stockage des données car le système peut être sur une autre machine

serveur. Par ailleurs du point de vue logiciels généraux, ils peuvent être disponibles sur une autre

machine du site (ex. : UNIRAS) et être accessibles par la station de travail sans pour autant devoir

acheter le logiciel en question. Dans ce cas, on utilise la pleine puissance d'une station de travail

(Multi-taches). Dans ce même environnement informatique, on peut également intégrer un PC ;

l'intégration au réseau est plus coûteuse car elle n'est pas en standard sur les PC. Le PC sous

MS/DOS est monotâche ; il peut être en émulation terminal d'une autre machine sur le réseau et à

travers des outils comme PCSA de Digital être complètement intégré dans le monde VMS. Le

système MS DOS et les données peuvent résides sur les disques d'une machine VAX. Ce

compromis permet de disposer sur le PC, des outils standards de traitement de texte, tableur ou

autres logiciels standards, l'application spécffique STI/SIG, tout en bénéficiant de la puissance des

autres machines du réseau.

63

Cette double utilisation MS DOS combinée avec la puissance d'une station de travail type

DIGITAL ou SUN peut être intégrée dans une seule machine type VAX STATION 3100 ou SUN

386 i. La première offre une fenêtre MS DOS sous DECWINDOWS permettant de faire

fonctionner à la puissance équivalente d'un PC à 6 MHZ les logiciels standards MS DOS. Pour ce

faire le logiciel VAX PC est disponible sur la station. Pour ce qui est de station SUN 386 i elle offre

une meilleure compatibilité avec les standards PC puisque son processeur interne est un Intel

80386 et que son bus est compatible avec la connection de cartes spécifiques au standard-AT. Ces

nouvelles machines ouvertes sur le monde MS DOS sont certainement mieux adaptées à une

utilisation mixte. Le choix entre ces deux stations sera fonction du pourcentage d'utilisation entre

MS DOS et VMS ou UNIX. On privilégira l'une ou l'autre machine suivant ce critère.

UNIX ou VMS ne peuvent être comparés à MS DOS. UNIX et VMS sont des systèmes

d'exploitation offrant des avantages tels que : le multi-taches, la mémoire virtuelle, les

protections, des outils de développement (langages, debugger, GKS...). La puissance de ces

systèmes d'exploitation est nécessaire pour certaines applications. Il conviendra donc de mesurer

l'utilisation du poste de travail pour faire le choix entre une solution totalement MS/DOS, ou

mixte MS/DOS-UNIX, MS/DOS-VMS.

En résumé, le type de matériel affecté au poste de travail STI/SIG dans un environnement

informatique existant sera déterminé en fonction des logiciels utilisés sur le poste de travail. Le

coût n'est pas vraiment un argument permettant de trancher sur une solution plus qu'une autre.

Lorsqu'il n'y a pas d'environnement informatique, le poste de travail STI/SIG doit être configuré

de telle manière à être autonome (lecteur de bande pour les données satellites, imprimante couleur

pour sortie d'image et de carte).

Dans ce cas, le coût de la station de travail chez DIGITAL est très lourd, car il faut mettre en

place des solutions types "mini" disposant d'un bus interne capable de recevoir une bande

magnétique. Dans ce cas, le PC et la station SUN 386 i sont plus compétitifs puisque pouvant

recevoir directement une unité de bande (60 KF) et ayant une sortie parallèle pour une

imprimante type Tektronix.

Le problème de la bande magnétique devrait être éliminé à terme lorsque les centres de

traitement des stations de réception produiront leurs images sur cartouches de sauvegarde ou sur

CDROM. Aujourd'hui de telles solutions sont envisagées mais pas encore opérationnelles.

En conclusion, la détermination du choix PC ou station de travail est à adapter en fonction

de l'utilisation et des évolutions envisagées. Les comparaisons techniques et financières données

64

sur les tableaux des pages 66 et 67 ne peuvent pas être des éléments déterminants dans un choix

brut, ils doivent être modulés avec d'autres facteurs intervenant également dans la décision

d'achat tels la maintenance et le savoir-faire local.

65

5.1 - Comparaison technique entre PC.COMPAQ 386 et stations de travail VAXSTATION 3100 et SUN 386 i

Type

Taille mémoire de base

Taille mémoire total

Type de processeur

Coprocesseur

Bus

Cache mémoire RAM

Vitesse en MIPS (constructeur)

Unité de disquette

Unité de disques

Capacité disque total

Cartouche de sauvegarde

Interfaces standards

Interfaces pour réseaux locaux

Ecran

Taille

Nombre de couleur

Résolution graphique

Processeurs graphiques

Système exploitation

Langages graphiques

Multifenêtrage

Souris

PC

COMPAQ 386-25 DESKPRO

IMO

16 MO

INTEL 386 32 bits à 25 MHZ

INTEL 387 ou WEITEK

AT

32 KO

3,59 MIPS en moyenne pondérée

5"l/4 360 KO ou 1,2 MO ou 3"l/2 1,44 MO

60 MO (29 ms)

ou 1 10 MO (25 ms) interne

ou 300 MO (20 ms)

et 2 X 300 MO externe

1,2 GO

40 MO ou 130 MO

1 port parallèle + 1 port série*

VGA

16"

256 parmi 16,7 millions

1024 X 768 points

TI 34010 (50 MhZ)

MSDOS

MS-WINDOWS*

STATIONS DE TRAVAIL

VAX STATION 3100 SUN 386 i/250

8 MO 8 MO

32 MO 16 MO

Processeur CVAX 32 bits INTEL 386 32 bits à 25 Mhz

Processeur flottant en standard INTEL 387 ou WEITEK

SCSI AT

1 KO 32 KO

3XVS2000 5 MIPS

3"l/2, 44 MO 3" 1/2 1,44 MO

105 MO ou interne 91 MO ou

210 MO et externe 155 MO ou

330 MO 327 MO et interne

2 X 327 MO externe

1 GO 960 MO

95 MO 60 MO

2 liaisons séries 1 port série + 1 port parallèle

Ethernet Ethernet

toutes normes PC possibles

15" ou 19" 16" ou 19"

256 parmi 16,7 millions 256 parmi 16,7 millions

1024 X 864 points 1 152 X 900 points

VMS/MS DOS UNIX/MS-DOS

GKS, PHIGS SUNGKS

DECWINDOWS SUNVIEW -f- XII/NEWS

résolution 200 p/pouces

* pas fournis en standard par COMPAQ mais disponibles chez d'autres fournisseurs

5.2 - Comparaison des prix entre COMPAQ 386, VAX STATION 3100 et SUN 386 i

COMPAQ 386/25 Modèle 110

1 disque dur 110 MO

1 MO de mémoire

1 disquette 51/4 ou 31/2

1 port parallèle -1- 1 port asynchrone

1 clavier AZERTY

6 connecteurs

OPTION VGA

Extension mémoire de 8 MO

1 disque dur HOMO

Unité cartouche 155 MO

Moniteur couleur 1024

Carte graphique 1024

Extension mémoire graphique

Carte vidéo type VGA pour écran

Coprocesseurs 80387 25 MHZ

MSDOS

Drivers MS WINDOWS, AUTOCAD,

AUTOSHADE, AUTO

Souris Microsoft

Adaptation réseau éthernct

GKS

MSWINDOWS

59.950

37.000

19.500

16.000

12.500

11.000

4.000

3.300

15.300

800

inclus

1.690

4.600

1.490

187.130

VAX STATION 3100 Modèle 30

1 disque dur 104 MO

8 MO de mémoire

Ethernet

2 ports séries

1 souris

1 cartouche T230 95 MO

PVOIA BB

VMS, DECNET, VAX PC, DECWINDOWS,

MS/DOS series + VAX CLUSTER,

GKS

1 disque dur 104 MO

1 disquette 3 1/2

1 moniteur couleur 19"

-\- 8 plans graphiques

1 clavier AZERTY

124.700

29.630

68.040

2.160

224.530

SUN 3861 Modèle 250

1 disque dur 155 MO

8 MO de mémoire

8 plans couleurs éthernet

1 disquette 3 1/2

1 port série -f- 1 parallèle

1 clavier AZERTY

3 slots AT + 1 slot XT

1 souris

1 chassis d'extension

1 moniteur 19"

1 disque dur 155 MO

1 cartouche 60 MO

UNIX, MS DOS, C, NFS

Multifenêtrage

GKS

194.000

35.890

18.000

5.550

9.600

263.040

Conclusions

Faire un choix sur un système plutôt que sur un autre, tel n'était pas l'objectif de cette

étude. Pour choisir, il faut se fixer des buts à atteindre, c'est-à-dire définir un cahier des charges

précis, qui est ensuite la base des critères de sélection des matériels et logiciels. Cette étude a été

conduite en vue de mieux évaluer la concurrence de Marica qui est le futur STI/SIG du BRGM et

qui sera, dès la mi-89 confronté dans les appels d'offres aux systèmes qui viennent d'être présentés.

Cette étude montre bien que 3 systèmes sont aujourd'hui très opérationnels, il s'agit de :

ERDAS, TERRA-MAR et EASI/PACE. ERDAS est sans doute le plus complet et le plus répandu

dans le monde. Il faut cependant noter que c'est surtout dans une version micro-ordinateur qu'ils

ont été vendus.

Par ailleurs, cette étude a également montré que les principaux STI/SIG ont été développés

avec des interfaces ARC/INFO. Il semble très important d'évaluer l'apport de ce SIG et de voir

comment MARICA pourrait être complémentaire.

Le choix de la configuration matériel dépend des applications de l'utilisateur, de sa

tolérance dans les temps de réponse et de son environnement informatique. Disposer d'une version

de Marica sur micro-ordinateur permettrait sans doute d'être plus compétitif du point de vue prix

lorsque le poste de travail est isolé.

Du point de vue logiciels, on peut remarquer que systématiquement ils sont commercialisés

en plusieurs modules pour avoir une version de base à meilleur prix. Cette politique est nécessaire

sur micro-ordinateur notamment pour tout ce qui est modules d'interfaces spécifiques

(périphériques ou données).

En matière d'informatique, l'évolution est très rapide, cette étude devra être régulièrement

mise à jour pour être un véritable guide de sélection et de comparaison des STI/SIG.

68

LEXIQUE DES ABRÉVIATIONS

AAS Arkansas Archeological Survey

ACP Analyse en composantes principales

AFT America Farmland Trust

AID Agency for International Development

ASCII American Standard Code for Information Interchange

AVHRR Advanad Very High Resolution Radiometer

BIL Band Interleaved by Line

BITE Bulk Image Transformation Engine

BIR Band Interleaved by Pixel

BSQ Band SeQuential

CAMPS Computer Assisted Management and Planning System

CAO Conception Assistée par Ordinateur

CCT Computer-compatible tapes

CCD Charge-Coupled Device

CNES Centre National d'Etudes Spatiales

CPU Central Processing Unit

DAO Dessin Assisté par Ordinateur

DEC Digital Equipment Corporation

DLG Digital Line Graph

DMA Defense Mapping Agency

EGP Enhanced Graphics Package

ELAS Earth Resources Laboratory Applications Software

EARTHSAT Earth Satellite Corporation

ESRI Environmental Systems Research Institute

FAO Food and Agriculture Organization

FFT Fast Fourier Transform

GCP Ground Control Points

GKS Graphic Kernel System

GRASS Geographical Resources Analysis Support System

GSA General Services Administration

GRID Global Ressource Data Prose (UNEP/GEMS).

IP Image processing

IPX Image Processing Extensions

ITD Institute for Technology Development

69

ITS

IVAS

LANDSAT

LERTS

METEOSAT

MNT

MOS

MSS

NASA

NOAA

NPS

PC

RAM

RCSSMRS

RVB

ROI

SCS

SGBD

SIG

SPOT

SRSC

STI

TM

UNEP

UNIX

USAID

USGS

UTM

Intensité - Teinte - Saturation

Image Viewing and Analysis Station

Satellite américain d'observation de la Terre

TM Thematic Mapper

MSS Multispectral Scanner System

Laboratoire d'Etudes et de Recherches en Télédétection Spatiales (CNRS-

CNES)

Satellite européen de Météorologie

Modèle Numérique de Terrain

Satellite japonais d'observation marine

Multispectral Scanner System (Landsat)

National Aeronautic and Space Administration

National Oceanic and Athmospherique Administration

National Park Service

Personal Computer

Random Access Memory

Regional Centre for Services in Surveying, Mapping, and Remote Sensing

(Kenya)

Rouge-Vert-Bleu

Régions of interest

Soil Conservation Service

Système de Gestion de Base de Données

Système d'Information Géographique

Système probatoire d'observation de la terre

XS mode multibande

P mode panchromatique

Space Remote Sensing Center

Système de Traitement d'Image

Thematic Mapper (Landsat)

United Nations Environmental Programme

Système exploitation marque déposée par AT et T.

United States Agency for International Development

U.S. Geologic Survey

Universal Transverse Mercator

70

SOURCES DES SYSTÈMES DE TRAITEMENT DTMAGE

ET DES SYSTÈMES DTNFORMATION GÉOGRAPHIQUE

AESIMAGE - Miniparc - Innopole voie 2 - BP 302, 31328 Labege Cedex, France. Développe et

commercialise le logiciel DIDACTIM qui est un logiciel EAO en traitement d'image satellite.

CAP SOGETI - Agence Spatiale - 1, ch. du Pigeonnier de la Cépière, 31100 Toulouse - France -

Développe et commercialise le logiciel de traitement d'image -I- SIG appelé "MULTISCOPE" qui

fonctionne sur IBM/PC et compatible.

DECISION IMAGE - 1000 Herrontown Road, Princeton, NJ 08540, USA. Intègre et commercialise

des systèmes de traitement d'image et SIG pour PC.

DIPIX -Systems limited, 120 Colonnade Road, Ottawa, Ontario, Canada K23 755.

Systèmes clés en main pour le traitement d'image satellite sur calculateur Digital Equipment de

type PDP-11 et VAX.

ERDAS, Earth Ressources Data Analysis Systems, Inc., Advanced Technology Development

center, 430 Tenth Street, NW., suite N 206, Atlanta, Georgia, USA. Fournisseur de progiciel et de

systèmes clé en main intégrant SIG et traitement d'image satellite avec base de donnée

relationnelle et modélisation topographique pouvant fonctionner sur IBM-PC et compatibles,

SUN, DEC. Data General.

ESRI - Environmental Systems Research Institute, 380 New York Street, Redlands, California,

USA. Fournisseur du logiciel très sophistiqué. ARC-INFO, principalement pour le traitement des

données vecteurs associé à un système d'informations géographiques incluant les possibilités

d'une base de données (SGBD).

HARVARD - Laboratory for Computer Graphics and Spatial Analysis Gund Hall, 48 Quincy

street, Cambridge, Massachusetts. Développeur et fournisseur de programmes pour le traitement

graphique et l'analyse des données tels que SYMAP, GRID, IMGRID, DOTMAP, ODYSSEY,

ROOTS.

71

I2S - International Imaging Systems, 1500 Buckeye Dr. Milpitas, CA 95035 USA. Fournisseur de

systèmes de traitement d'image (M75, IVAS, BITE) comprenant un logiciel de traitement d'image

très complet appelé Système 600. Ces systèmes fonctionnent sur le matériel DEC sous VMS ou

MASSCOMP sous UNIX.

INTERGRAPH CORPORATION - One Madison Industrial Park Huntsville - Alabama, 35807

USA. Développe, fabrique et commercialise des systèmes de CAO interactifs et SIG comprenant

un module de traitement d'image appelé TIGRIS Imager.

MATRA Espace - 37, avenue Louis Breguet, 78140 Velizy-Villacoublay. Développe, fabrique et

commercialise des systèmes de traitement d'image PICTRAL, CAPITÁN EASI/PACE.

PCI Inc. - 80 Bloor St. W., Suite 1100, Toronto, Ontario, MSS 2V1, Canada - Développe et

pommercialise des systèmes de traitements d'image et SIG sur PC et station de travail intégré

avec le logiciel EASI/PACE.

SEPIMACE - Société Européen de Propulsion, Tour Horizon, 52 quai de Dian Bouton, 92800

Puteaux - France. Fournisseur du système de traitement d'image et SIG appelé MAGELLAN qui

fonctionne sur les matériels DIGITAL et NUMELEC.

SIEMENS AG - Data Systems Division, Otto-Hahm-Ring 6 D-8000 Mûnchen 83, RFA. Développe,

fabrique et commercialise des systèmes informatiques et en particulier le produit SICAD (Système

d'informations cartographiques).

SSC - Swedish Space Corporation, Box 4207, S-17104 Solna, Sweden. Société de services et de

consultance ayant développé le système EBBA-GIS. Elle en assure la commercialisation.

TERRA-MAR, Ressource Information Services, Inc., 2113 Landings Drive, Mountain View,

CA 94943. Système de traitement d'image (MICROIMAGE) et SIG vecteur (TERRAPAK) avec

base de données relationnelle.

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BIBLIOGRAPHIE

- ABSTRACT, 1987, Digitizing Guidelines for the production of Map Sata use with GRASS by

C.E.R.L.

- ABSTRACT, May 1987, Current Grass Programs (GRASS 2.0 release) by C.E.R.L.

- CLARKE K.C., 1986, Advances in Geographic Information System Computers,

Environment Urban Systems, Vol. 10, 175-184.

- GOODCHILD M.F. 1985 - Geographic Informations Systems in Undergradwate Geography : A

Contemporary Dilemma : The Operational Géographes, Vol. 8, pp. 34-38.

- BROONER, W.G. ; HAUGHAN P.M., THIBAULT D.A. 1988 - Am assessment of information

demands for remote sensign and geographic information system technologies. Final report

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- GIS'87 - SAN FRANCISCO. Second Annual International Conference exhibtis and Workeshop

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- LOZAR R., GORAN W., GRASS, 1987, A Tool for Land use Planning.

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