GE0G802V - Traitement de l'information géographique

Semestre Second semestre
Crédits ECTS 6
Volume horaire total 50

Langue(s) d'enseignement

Français

Responsables

Dominique LAFFLY 

Objectifs

Maitriser les méthodes et techniques du traitement informatique de l’information géographique.

Contenu

·         Rappel sur les fondements de la cartographie de l’analyse statistique et des SIG – 12h, H. Barcet. SIG sous ArcGIS :

o   Découverte de l’environnement.

o   Cartographie avancée (Atlas, gestion du temps ….).

o   Édition.

o   Connexion géoservices.

o   Requêtes attributaires et spatiales.

o   Jointures spatiale et attributaire.

o   Géoréférencement d’un raster.

o   Principaux outils de géotraitement vectoriel : découpage, intersection, agrégation, fusion, tampon…

o   Analyse spatiale raster : calculatrice raster, cartes de coût, interpolations…

o   3D sous ArcGIS.

o   Entités 3D, analyses de surface, intervisibilité.

o   ArcScene : visualisation statique et dynamique 3D.

·         SIG et traitement d’image – 12 h, G. Selleron :

o    Concaténation de canaux de plusieurs images satellites / dynamiques environnementales ; Création de Compositions Colorées / Raisonnements radiométriques ; Extraction de séries de signatures spectrales environnementales types en vue de classifications numériques d’images spatiales.

o   Interprétation visuelle d’images satellite à haute définition spatiale. Critères de la photo-interprétation appliqués aux images : teintes, structures, textures, formes, relations objets…

o   Traitement numérique d’images satellitales sur objectifs thématiques (Risques d’inondations, déforestations…) avec :

§ Applications de formules mathématiques aux canaux.

§ Seuillages (binaire et multispectraux).

§ Segmentation spectrale ; Regroupements spectraux.

§ Création de néo-canaux pertinents à partir des : indices, ratios, filtres, morpho-mathématique.

§ Mettre en oeuvre une détection automatique de changements entre deux images : « Change Detection ».

o   Classification non supervisée « KMeans Clustering » :

§ Faire varier les paramètres d’entrée (Nb de classes ; Nb d’itérations…).

§ Observation des modifications des comptes numériques / histogrammes.

§ Evaluer les classifications par interprétation visuelle.

o   Classifications supervisées de plusieurs images « SVM Classification » sur une image brute et/ou sur une image préalablement segmentée :

§ Construire une typologie, une légende, des couleurs…, pour classifier / cartographier les résultats.

§ Lisser le résultat de la classification : « Fonction de lissage ».

§ Observation des modifications des comptes numériques via analyse des histogrammes.

§ Evaluer statistiquement la classification : « Matrice de confusion » ;

§ Evaluer visuellement la classification.

·         SIG et traitement de donnée topographiques (MNT, LIDAR, bathy, sismique) – 12 h, H. Barcet et É. Maire :

o   Qu'est-ce qu'un modèle numérique de terrain? Différences entre Modèle Numérique de Terrain (MNT ou DEM en anglais) et Modèle Numérique d'Elévation (MNE ou DTM en anglais). Codage d'une image représentant un MNT: 8 bit, 16 bits signés et non signés, 32 bits flottant pour la haute précision altitudinale. Source de production de MNT: Vues stéréoscopiques, Lidar, etc. Format de l'image d'un MNT. Qualité d'un MNT notamment dans les zones de relief. Visualisation d'exemples avec plusieurs types de logiciel. Que peut-on faire d'un MNT ?

o   Travail sur ArcGis. (2x2h ou 4h d'un seul tenant même si au vu du contenu je pense maintenant que c'est un peu juste) :

o   Créer un MNT à partir d'une carte de courbes de niveaux. Géoréférencement d'un MNT. Notion de précision d'un MNT en altitude, en cordonnées métriques.

o   Analyse élémentaire d'un MNT pour la géomorphologie: histogramme sur une ligne, extraction d'un réseau hydrographique et des bassins versants, profil de rivière. Initiation à l'analyse de Strahler. Utilisation du concept de MNT pour le traitement de données: création d'un MNT par sommation d'images binaires issues de données géographiques. Exemples.

o   Recherche de données géographiques gratuites (et payantes dans le cadre de l'appartenance à des institutions publiques ou privées) sur le Web en fonction de la problématique environnementale. Images satellites, cartes topographiques, etc. Site web IGN, USGS, MNT libre de droit, etc. Notion d'échelle d'observation adaptée à la problématique environnementale.

·         Base de données spatiales – 12 h, É. Lerigoleur :

o   Introduction générale sur les bases de données et sur l'intérêt de les utiliser dans les domaines de l'environnement.

o   Savoir installer et configurer PostGIS.

o   Comprendre les spécificités d'une base de données spatiale et le format standard pour les géométries vectorielles et matricielles.

o   Savoir importer des données spatiales dans PostGIS, écrire et exécuter des requêtes spatiales.

o   Appréhender les problèmes de performance des requêtes spatiales et connaître les moyens d'améliorer leur rapidité d'exécution.

o   Savoir visualiser les données spatiales contenues dans PostGIS dans un SIG (QGIS, ArcGIS) et initiation à la création de cartes interactives via QGIS.

Bibliographie

Corti P., Thomas J. Kraft, Stephen Vincent Mather, Bborie Park, 2014. PostGIS Cookbook. February 7, 2014. Print ISBN-13: 978-1-84951-866-6. Web ISBN-13: 978-1-84951-867-3, 484 p.

Marquez A., 2015. PostGIS Essentials. April 24, 2015. Web ISBN-13: 978-1-78439-315-1. Print ISBN-13: 978-1-78439-529-2, 196 p.

Obe Regina O. and Hsu S. Leo. 2015., Second Edition, Foreword by Paul Ramsey. April 2015. ISBN 9781617291395. 600 p.

 

http://www.postgresqlfr.org/

http://postgis.net/docs/

http://www.qgis.org/fr/site/

https://www.mapbox.com/help/getting-started-mapbox-js/

https://cartodb.com/

http://www.davidgis.fr/documentation/win32/html/index.html

http://www.postgis.fr/chrome/site/docs/workshop-foss4g/doc/index.html

http://www.esrifrance.fr/sig11.aspx

http://sigea.educagri.fr/tutoriels-de-logiciels-sig/tutoriels-arcgis.html

http://www.ades.cnrs.fr/tutoqgis/exports_pdf/tutoqgis.pdf

Contrôles des connaissances