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Thème Orthoimagerie

Séminaire de premier contact avec les projets de spécification des thèmes des annexes II & III 13-14 janvier 2011. Thème Orthoimagerie. Pierre-Yves Curtinot Institut Géographique National. Plan. Groupe de travail Orthoimagerie (GT OI) Champ du thème Orthoimagerie Normes & standards

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  1. Séminaire de premier contact avec les projets de spécification des thèmes des annexes II & III 13-14 janvier 2011 Thème Orthoimagerie Pierre-Yves Curtinot Institut Géographique National

  2. Plan • Groupe de travail Orthoimagerie (GT OI) • Champ du thème Orthoimagerie • Normes & standards • Besoins utilisateurs • Cas d’utilisation • Modèle de données • Vers la version 2 IGN 13 janvier 2011 2

  3. Groupe de travail OI • Composition du groupe: • Pierre-Yves Curtinot (France) Editeur • Miklos Forner (Hongrie) • David Holland (Royaume-Uni) • Risto Ilves (Finlande) • Hervé Kerdiles (JRC) • Pier-Giorgio Marchetti (Italie) • Vicenç Palà Comellas (Espagne) • Radko Radkov (Bulgarie) • Markus Seifert (Allemagne) Facilitateur • Jon Arne Trollvik (Norvège) • Tony Vanderstraete (Belgique) • J. José Peces Morera (Espagne) • Katalin Toth Point de contact • JRC • Groupe de travail OI • Champ du thème OI • Normes & standards • Besoins utilisateurs • Cas d’utilisation • Modèle de • données • Version 2 IGN 13 janvier 2011 3

  4. Groupe de travail OI • Bonne répartition géographique • Groupe de travail OI • Champ du thème OI • Normes & standards • Besoins utilisateurs • Cas d’utilisation • Modèle de • données • Version 2 • 10 membres d’agences cartographiques européennes (nationales et régionales) • Dominante imagerie aérienne • 1 membre de l’agence spatiale européenne (ESA) • Imagerie spatiale • 2 membres du centre européen de recherche (JRC) IGN 13 janvier 2011 4

  5. Organisation du travail • Réunions physiques du groupe de travail • Southampton (25/26-05-2010) • Frascati (14/15-10-2010) • Groupe de travail OI • Champ du thème OI • Normes & standards • Besoins utilisateurs • Cas d’utilisation • Modèle de • données • Version 2 • Téléconférences tous les 15 jours environ • Discussions « écrites » grâce à l’outil de gestion d’anomalies et de projets du JRC (JIRA) • Réunions INSPIRE inter-thèmes • Cracovie (23/25-06-2010) • Ispra (30-11-2010/02-12-2010) • Ateliers avec des experts externes • Frascati (28-01-2011) avec l’ESA, le CNES et l’OGC IGN 13 janvier 2011 5

  6. Champ du thème Orthoimagerie • Définition [Directive INSPIRE] • Données image géoréférencées de la surface terrestre provenant de capteurs spatiaux ou aériens. • Description • Une orthoimage est une image raster qui a été corrigée géométriquement (orthorectifiée) afin d’éliminer les distorsions dues aux systèmes optiques des caméras, à leur orientation et aux variations altimétriques du terrain. Les données sources sont générées par des capteurs satellite ou aéroportés. Les données sont orthorectifiées de façon à atteindre une précision géométrique comparable à celle d’une carte topographique “équivalente”. • Groupe de travail OI • Champ du thème OI • Normes & standards • Besoins utilisateurs • Cas d’utilisation • Modèle de • données • Version 2 IGN 13 janvier 2011 6

  7. yc PHOTO xc CORRECTIONS GEOMETRIQUES Zt Xt Yt ORTHOPHOTO Orthoimagerie • Groupe de travail OI • Champ du thème OI • Normes & standards • Besoins utilisateurs • Cas d’utilisation • Modèle de • données • Version 2 MNT IGN 13 janvier 2011 7

  8. Orthoimagerie • Groupe de travail OI • Champ du thème OI • Normes & standards • Besoins utilisateurs • Cas d’utilisation • Modèle de • données • Version 2 Orthoimage = image superposable à une carte topographique = image raster + données de géoréférencement (projection cartographique, emprise, résolution) IGN 13 janvier 2011 8

  9. Normes & standards • ISO 19123:2007 Geographic information – Schema for coverage geometry and functions • ISO/TS 19129:2009, Geographic information – Imagery, gridded and coverage data framework • ISO 19115-2:2009, Geographic information – Metadata – Part 2: Extensions for imagery and gridded data • OGC 09-110r3, Web Coverage Service 2.0 Interface Standard: Core • OGC 07-057r7 Web Map Tile Service Implementation Standard • Groupe de travail OI • Champ du thème OI • Normes & standards • Besoins utilisateurs • Cas d’utilisation • Modèle de • données • Version 2 IGN 13 janvier 2011 9

  10. Identification des besoins utilisateurs • Documents de référence fournis par les SDICs et LMOs suite à un appel de la commission européenne • Essentiellement des spécifications de produits (BD Orthophotographique flamande) ou de formats (format DIMAP du CNES) • Analyse et synthèse des besoins exprimés réalisée par le GT OI • Groupe de travail OI • Champ du thème OI • Normes & standards • Besoins utilisateurs • Cas d’utilisation • Modèle de • données • Version 2 IGN 13 janvier 2011 10

  11. Cas d’utilisation • Liste non exhaustive (difficile à réaliser!) • Echantillon de cas représentatifs à différentes échelles (Pan-europénne => régionale) • Groupe de travail OI • Champ du thème OI • Normes & standards • Besoins utilisateurs • Cas d’utilisation • Modèle de • données • Version 2 • Fourniture d’orthoimages pour des projets GMES (Global Monitoring for Environment and Security) • Mise à jour de BD géographiques au 1:25000 en Espagne • Estimation des besoins en eau pour l’agriculture pour une gestion durable des ressources hydriques • Mise à jour des délimitations des parcelles agricoles au niveau régional (PAC) IGN 13 janvier 2011 11

  12. Modèle de données • Construction à partir des besoins utilisateurs, des cas d’utilisation et des modèles européens existants • Groupe de travail OI • Champ du thème OI • Normes & standards • Besoins utilisateurs • Cas d’utilisation • Modèle de • données • Version 2 • Modèle le plus générique possible (pas de distinction imagerie aérienne / spatiale, différentes structures de données possibles, etc.) • Simplicité du modèle: 8 classes, 1 code liste et 6 associations propres à OI IGN 13 janvier 2011 12

  13. Concept d’Orthoimage (1/2) • Orthoimage: image raster composées d’un ensemble de valeurs mesurant une énergie de radiation. • Organisation des valeurs selon une grille régulière rectangulaire composée de cellules (pixels) • Groupe de travail OI • Champ du thème OI • Normes & standards • Besoins utilisateurs • Cas d’utilisation • Modèle de • données • Version 2 • ISO 19123 introduit le concept de ‘coverage’ (couverture), bien adapté pour modéliser une orthoimage • Une ‘coverage’ décrit les caractéristiques de phénomènes réels variant spatialement => fonction associant une plage de valeurs (range) à un domaine géométrique IGN 13 janvier 2011 13

  14. V2 O V1 Concept d’Orthoimage (2/2) • Utilisation d’une couverture continue supportée par une grille régulière quadrilatérale bidimensionnelle( classe CV_ContinuousQuadrilateralGridCoverage). • Groupe de travail OI • Champ du thème OI • Normes & standards • Besoins utilisateurs • Cas d’utilisation • Modèle de • données • Version 2 • La grille est géorectifiée: • Origine O exprimée dans un système de coordonnées • Pas de la grille sous forme d’un vecteur V (= résolution) • Continuité: attribution par interpolation d’une valeur à n’importe quelle position terrain IGN 13 janvier 2011 14

  15. Groupe de travail OI • Champ du thème OI • Normes & standards • Besoins utilisateurs • Cas d’utilisation • Modèle de • données • Version 2 Réalisation => niveaux d’abstraction différents Classe Orthoimage IGN 13 janvier 2011 15

  16. Classe Orthoimage • Groupe de travail OI • Champ du thème OI • Normes & standards • Besoins utilisateurs • Cas d’utilisation • Modèle de • données • Version 2 Attributs d’identification IGN 13 janvier 2011 16

  17. Classe Orthoimage • Groupe de travail OI • Champ du thème OI • Normes & standards • Besoins utilisateurs • Cas d’utilisation • Modèle de • données • Version 2 Implémentation d’attributs pour la réalisation d’éléments de ISO 19123 IGN 13 janvier 2011 17

  18. Classe Orthoimage • Groupe de travail OI • Champ du thème OI • Normes & standards • Besoins utilisateurs • Cas d’utilisation • Modèle de • données • Version 2 Information de contenu et métadonnées ISO 19115 IGN 13 janvier 2011 18

  19. Mécanisme de tuilage • Découpage usuel d’une orthoimage ‘volumineuse’ en sous-parties pour faciliter sa distribution et son utilisation • Considéré comme un élément structurant inhérent aux données d’orthoimagerie • Différents types de tuilages possibles • Groupe de travail OI • Champ du thème OI • Normes & standards • Besoins utilisateurs • Cas d’utilisation • Modèle de • données • Version 2 Dallage régulier d’éléments adjacents Tuilage avec recouvrement d’éléments Dallage de densité variable IGN 13 janvier 2011 19

  20. Tuile 14856 Tuile 14857 Tuile 9003 Tuile 9004 Mécanisme de tuilage • Les tuiles ou dalles sont des instanciations de la classe Orthoimage • Les tuiles sont regroupées dans un conteneur (ou lot de données) nommé OrthoimageCollection • Introduction d’un ‘schéma de tuilage’ (tiling scheme) décrivant l’organisation spatiale des données • Utilisation d’une couverture discrète supportée par des surfaces => Association des tuiles à leurs emprises géographiques • Groupe de travail OI • Champ du thème OI • Normes & standards • Besoins utilisateurs • Cas d’utilisation • Modèle de • données • Version 2 IGN 13 janvier 2011 20

  21. Groupe de travail OI • Champ du thème OI • Normes & standards • Besoins utilisateurs • Cas d’utilisation • Modèle de • données • Version 2 IGN 13 janvier 2011 21

  22. Schema de tuilage • Groupe de travail OI • Champ du thème OI • Normes & standards • Besoins utilisateurs • Cas d’utilisation • Modèle de • données • Version 2 Réalisation => niveaux d’abstraction différents Classe OrthoimageCollection IGN 13 janvier 2011 22

  23. Mosaïquage • Une orthoimage peut être le résultat d’un assemblage d’images avec recouvrements => On parle de ‘mosaïque’ • Continuité géométrique et radiométrique de la mosaïque • Groupe de travail OI • Champ du thème OI • Normes & standards • Besoins utilisateurs • Cas d’utilisation • Modèle de • données • Version 2 IGN 13 janvier 2011 23

  24. Mosaïquage • Exigence forte de certains utilisateurs: • Avoir accès aux informations d’acquisition d’un pixel de l’image (date d’acquisition, capteur, etc…) • Nécessité de ‘spatialiser’ certaines métadonnées généalogiques (lineage) • Création d’une classe ImageSource qui est une référence vers les images sources et qui contient des métadonnées associées • Introduction d’un graphe de mosaïquage (Seamlines) • Utilisation d’une couverture discrète supportée par des surfaces => Association des images source à leur domaine de contribution dans la mosaïque • Groupe de travail OI • Champ du thème OI • Normes & standards • Besoins utilisateurs • Cas d’utilisation • Modèle de • données • Version 2 IGN 13 janvier 2011 24

  25. Groupe de travail OI • Champ du thème OI • Normes & standards • Besoins utilisateurs • Cas d’utilisation • Modèle de • données • Version 2 IGN 13 janvier 2011 25

  26. ¨Lignes de mosaïquage • Groupe de travail OI • Champ du thème OI • Normes & standards • Besoins utilisateurs • Cas d’utilisation • Modèle de • données • Version 2 Réalisation => niveaux d’abstraction différents Classe ImageSource IGN 13 janvier 2011 26

  27. Groupe de travail OI • Champ du thème OI • Normes & standards • Besoins utilisateurs • Cas d’utilisation • Modèle de • données • Version 2 Accès direct aux données sources! IGN 13 janvier 2011 27

  28. Classe ImageSource • Groupe de travail OI • Champ du thème OI • Normes & standards • Besoins utilisateurs • Cas d’utilisation • Modèle de • données • Version 2 Attributs d’identification Dates d’acquisition de l’image ISO 19115:2 IGN 13 janvier 2011 28

  29. Vers la version 2 (1/2) • Livraison de la version 2 prévue fin avril 2011 • Version 1 des spécifications incomplète et perfectible: • Groupe de travail OI • Champ du thème OI • Normes & standards • Besoins utilisateurs • Cas d’utilisation • Modèle de • données • Version 2 • Consolidation du modèle de données • Prise en compte des remarques de la revue interne de la version 1 des spécifications. • Intégration du modèle INSPIRE sur les coverages => harmonisation avec les autres thèmes + compatibilité avec WCS 2.0 • Consensus avec le domaine spatial (par ex. compatibilité avec le standard OGC Earth Observation) • Ajout d’une référence vers le MNT/MNE associé IGN 13 janvier 2011 29

  30. Vers la version 2 (2/2) • Validation de la description des métadonnées – en particulier des métadonnées de qualité • Discussions et rédaction de spécifications sur: • Groupe de travail OI • Champ du thème OI • Normes & standards • Besoins utilisateurs • Cas d’utilisation • Modèle de • données • Version 2 • La représentation graphique des orthoimages par des services de visualisation (portrayal). • Les moyens de diffusion des données (services web de type WMTS ou WCS) • L’encodage des données d’orthoimagerie: utilisation de GML 3.2.1 associé à des formats image standards? Recommandation de formats image usuels (par ex. Geotiff ou Jpeg2000)? IGN 13 janvier 2011 30

  31. Merci de votre attention Contact: pierre-yves.curtinot@ign.fr IGN 13 janvier 2011 31

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