GENERALITES DE LA TELEDETECTION

GENERALITES DE LA TELEDETECTION

La télédétection est l’ensemble des connaissances et techniques utilisées pour déterminer des caractéristiques d’objets par des mesures effectuées à distance, sans contact direct avec ceux-ci. En quelques sortes c’est la discipline scientifique qui regroupe l’ensemble des connaissances et techniques pour l’observation, l’analyse, l’interprétation et la gestion de l’environnement à partir des informations recueillies à distance de l’objet détecté.
La télédétection est l’ensemble des moyens et méthodes mis en œuvre pour obtenir des informations à distances d’un objet situé en un lieu éloigné de l’observateur de la surface terrestre ou dans l’atmosphère.
Il y a deux méthodes de télédétection : La méthode de télédétection active qui fourni sa propre source de rayonnement électromagnétique. En effet le capteur est muni d’une source artificielle qui peut produire de rayonnement pour éclaire le cible, donc c’est une méthode qui utilise d’autres sources, en plus du soleil, de rayonnement pour la détection des objets à observer.
La méthode de télédétection passive qui utilise le rayonnement émis par le soleil (source naturelle) pour détecter les objets observés.

PRINCIPES DE LA TELEDETECTION

La télédétection est utilisée dans des domaines divers : géologie, archéologie, environnement, surveillance maritime, surveillance militaire, et aussi la mise à jour des cartes topographiques. Chacun de ces domaines a ses propres besoins en données, traitement et analyse de l’information. Dans la mise à jour des cartes, on applique presque toute un traitement à partir d’une image SPOT.
Le rayonnement électromagnétique et les différentes réponses spectrales : La télédétection spatiale est une mesure de l’énergie émise par la surface de la Terre sous forme de rayonnement électromagnétique (REM).

La plupart des applications de la télédétection utilisent les domaines du visible (0.4 à 0.7µm) et de l’infrarouge (0.7 à 1000µm). La source d’énergie peut être passive ou active.
Généralités sur les capteurs : Les satellites de télédétection qui sont en orbite se compose essentiellement : des systèmes de rétablissement d’altitude pour qu’il maintienne son altitude initiale afin d’être à une altitude toujours constante ; des systèmes de commande d’altitude qui ont pour mission de garder l’axe de prise de vue ainsi que la stabilité du vecteur en tangage, en roulis et surtout en lacet ; des systèmes de contrôle pour l’opération au bord et la communication avec la commande au sol ; des systèmes de transmission et de réception pour les données, commande de contrôle terrestre ; le système de stockage des données ; et des capteurs.

CLASSIFICATION D’IMAGES

Les images obtenues par télédétection permettent, après classification, la construction des cartes d’occupation du sol qui peuvent être utilisées dans la mise à jour des cartes topographiques et d’autres applications. Quel que soit la méthode et l’élément d’analyse (pixel ou objet) utilisés, il est toujours nécessaire d’ajouter à ces méthodes de classification deux places obligatoires : le codage des résultats de la classification obtenue selon une nomenclature prédéfinie et l’évaluation de la qualité des cartes produites.

PRINCIPE DE LA CLASSIFICATION : La classification appliquée a pour but de regrouper des objets, au mieux de leur ressemblance. Lorsqu’elle est appliquée aux images numériques, les objets traités sont les éléments d’image, et leurs ressemblances sont calculées sur la base de leurs caractères que contiennent les densités optique dans chaque canal.
METHODE GENERALE : La classification appliquée aux images numériques est un modèle, dont le but est d’établir la correspondance entre la valeur radiométrique et la réalité au sol. Tout modèle contient des paramètres dont il faut choisir la valeur :
Les valeurs de ces paramètres sont choisies sur la base des données : c’est le calage du modèle qui est essayé sur une autre partie des données ; cette dernière partie est le test du modèle. Après l’analyse du test et qu’on n’est pas satisfait, il est préférable de redéfinir les valeurs des paramètres.

Par définition la classification regroupe des objets en classes, en se fondant sur la ressemblance entre les valeurs mesurés sur ces objets.
En général il existe deux catégories de méthodes d’extraction d’information à partir d’image satellite, indépendamment de l’unité spatiale d’analyse utilisé : La classification supervisée et La classification non supervisée

EVALUATION DE LA QUALITE DE LA CLASSIFICATION DES CARTES OBTENUES PAR TELEDETECTION

Une classification n’est pas complète sans l’évaluation de son exactitude. En effet on ne peut pas utiliser des données obtenue par télédétection avec certitude si on ne sait pas quel est, statistiquement, le niveau d’erreur qui lui est associé. L’évaluation de la qualité des cartes obtenues par télédétection se fait par comparaison entre la carte obtenue dans le processus de classification et les données de référence qui peuvent être obtenue sur le terrain ou à partir de photographies aériennes avec une résolution spatiale supérieure à celle des images utilisées dans la production de la carte. La relation entre les deux ensembles de données se fait à partir des matrices de confusion.

Il faut définir une stratégie d’échantillonnage pour construire les matrices de confusion et extraire les indices : exactitude globale, exactitude pour le producteur, exactitude pou l’utilisateur, erreur par défaut et erreur par excès.

STRATEGIE D’ECHANTILLONNAGE : Il existe plusieurs type d’échantillonnage (aléatoire simple, aléatoire stratifié,…) mais la plus utilisée est l’échantillonnage aléatoire simple, jugé le plus fiable pour l’utilisation correcte des indices. Néanmoins, un échantillonnage non stratifié a plus de difficultés à garantir un nombre d’échantillons qui soit représentatif pour chaque classe.
Pour la taille de l’échantillon, elle doit être suffisamment grande pour permettre une analyse statistiquement significative.

LES MATRICES DE CONFUSION ET LEURS INDICES : L’exactitude d’une classification est évaluée à l’aide d’une matrice de confusion en comparant le nombre de pixels bien classés par rapport au nombre total de pixels. Les éléments de la diagonale de la matrice représentent la fréquence de concordance entre la carte classifiés et les données de référence.

Table des matières

Chapitre1.INTRODUCTION GENERALE
1. Contexte général et problématique
2. Objectifs
3. Principe du travail
4. Plan suivi pour la rédaction
Chapitre2. SYNTHESE BIBLIOGRAPHIQUE
1. Présentation du FTM
2. généralités de la télédétection
2.1. Définitions
2.2. Principes de la télédétection
3. Classification d’images
3.1.Principe de la classification
3.2.Méthode générale
4. Evaluation de la qualité de la classification des cartes obtenues par télédétection
4.1.Stratégie d’échantillonnage
4.2.Les matrices de confusion et leurs indices
CHAPITRE 3 : DEROULEMENT DU TRAVAIL
I.DEBUT DU TRAITEMENT
1. Plan de situation
2. Les images SPOT
2.1.Caractéristiques de l’image SPOT
2.2.La réponse au besoin multi-échelle de l’image SPOT
2.3.Une couverture mondiale à la carte
3. Les différentes bandes de l’image SPOT
II. PRETRAITEMENT DE L’IMAGE
1. Traitements d’image numérique
2. Moyen technique utilisé
3. Mosaïque d’images
4. Géoréférencement de l’image
5. Coupure d’image
6. Correction géométrique
7. Amélioration des images
7.1.Par rehaussement de contraste
7.2.Par création des compositions colorées
8. La corrélation des bandes et le choix des compositions colorées
III. TRAITEMENT PROPREMENT DIT
1. Interprétation visuelle
2. Classification
2.1.Classification non supervisée
3. Méthode pour l’échantillonnage
3.1.Extraction à partir des classes
3.2.Extraction à partir des couleurs
4. Travaux sur terrain
4.1.Matériels requis
4.2.Données indispensables
4.3.Principe
5. Méthode d’extraction des informations à partir du résultat de classification
IV. METHODE DE MISE A JOUR DE LA BASE DE DONNEES
1. Introduction
2. Détail de la mise à jour de la base de données
2.1.Les informations ponctuelles
2.2.Les informations linéaires
2.3.Les informations surfaciques
CONCLUSON
REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES
ANNEXES