Présentation de l’analyse de l’espace image

Disponible avec une licence Image Analyst.

Lorsqu’un capteur collecte une photo et constitue une image, il capture la scène dans une géométrie de perspective. L’image est ainsi dotée de sa propre cartographique unique du monde 3D dans cette image 2D spécifique. Dans le cas d’images télédétectées, cette géométrie est décrite dans un modèle de capteur qui accompagne l’image dans les métadonnées. Le mode perspective de la vue cartographique offre une fonctionnalité permettant d’afficher l’imagerie oblique dans un système de coordonnées d’image, appelé espace image, plutôt que dans un système de coordonnées cartographique afin de permettre une interprétation plus intuitive de l’image. Il facilite la transformation transparente entre un système de coordonnées d’image et un système de coordonnées cartographique pour l’affichage, l’interprétation, la collecte et la mise à jour de données d’entités SIG sur l’imagerie en perspective.

Fonctionnalités de l’analyse de l’espace image

L’utilisation d’un système de coordonnées d’image dans un espace image s’avère particulièrement utile pour un analyste d’images pour les raisons suivantes :

  • L’imagerie oblique et en perspective est affichée dans son orientation naturelle ce qui facilite son interprétation intuitive.
  • L’image n’est pas rééchantillonnée : elle conserve donc sa clarté d’origine et ne subit pas de distorsion.
  • Il fournit une transformation de coordonnées complète entre l’image et le sol. Les informations géographiques que vous souhaitez afficher dans l’espace image sont transformées dans le système de coordonnées d’image, superposées avec précision sur l’image, puis symbolisées comme elles le sont habituellement.
  • Toute autre imagerie amenée dans la structure d’affichage de l’espace image est également transformée en image de focus affichée dans le système de coordonnées d’image.
  • Les entités et les objets peuvent être localisés et mesurés avec précision dans l’espace image, les résultats étant indiqués dans les unités de votre choix.
  • Il est possible de créer et de mettre à jour des entités dans un espace image à l’aide des outils de création et de mise à jour standard, puis de les enregistrer dans une géodatabase dans le système de coordonnées cartographique de votre choix.

Utiliser l’imagerie en mode perspective

L’imagerie est souvent collectée à des angles significatifs, c’est ce qu’on appelle l’imagerie oblique. Cela est utile pour la détermination d’informations relatives à des entités comme les façades de bâtiment et d’autres infrastructures qu’il n’est pas possible d’obtenir à partir de l’imagerie verticale. L’imagerie satellite est souvent collectée à des angles supérieurs à 15 degrés du point nadiral désactivé, comme c’est le cas pour l’imagerie aérienne et de drone.

Le type d’analyse le plus courant pour l’imagerie oblique est l’interprétation d’images manuelle. Les connaissances humaines sont très efficaces dans le domaine de l’interprétation visuelle d’imagerie. Cela inclut l’évaluation du contenu de l’image, mais aussi la signification et les relations de ce contenu, la reconnaissance des modèles spatiaux, la détection des changements et le taux de variation dans les applications de surveillance. L’imagerie oblique est particulièrement utile pour la reconnaissance, la surveillance et la perception de situation pour de nombreuses applications, par exemple, dans le domaine de la gestion des urgences et des interventions.

L’affichage de n’importe quel type d’imagerie dans un système de coordonnées reposant sur une carte, appelé espace de carte, est déformé, étiré et vrillé de manière inhérente pour s’ajuster à une carte plane en 2D. L’imagerie à des fins de cartographie est collectée spécifiquement pour l’affichage dans un contexte de carte. Elle est collectée verticalement de telle sorte que la quantité de distorsions est minimale et les techniques d’orthorectification corrigent l’imagerie pour faire en sorte qu’elle s’aligne le plus possible sur la carte. Cependant, les distorsions peuvent être plus marquées avec l’imagerie oblique, ce qui rend l’interprétation des images difficile. ArcGIS Image Analyst vous permet d’utiliser l’imagerie oblique dans sa géométrie native plutôt que dans un espace de carte. L’imagerie non projetée visualisée dans l’orientation dans laquelle elle a été collectée est affichée dans l’espace image de la vue cartographique. Cela vous permet d’utiliser l’imagerie de manière plus naturelle et d’amener le SIG et les données cartographiques dans l’image.

Lorsque vous affichez l’imagerie dans l’espace de carte, les images sont souvent affichées avec le Nord qui apparaît dans la partie supérieure. Etant donné que l’imagerie oblique est collectée depuis plusieurs angles de vue différents, l’affichage de l’imagerie oblique dans l’espace de carte avec le Nord orienté vers le haut fait apparaître les bâtiments et les autres entités terrestres comme penchés vers plusieurs angles désorientés, ce qui en rend l’interprétation difficile.

L’image satellite suivante montre une image oblique affichée dans un espace de carte traditionnel, le Nord vers le haut, l’image étant orthorectifiée à la volée pour pouvoir être correctement inscrite auprès du fond de carte.

Image oblique traditionnelle affichée dans l’espace de carte
Image du satellite WV1 reproduite avec la permission de DigitalGlobe.

Vous remarquerez que les bâtiments de l’image penchent vers le nord-est, ce qui rend l’interprétation de l’image difficile.

L’image suivante montre l’image oblique dans un espace image, sans distorsion, pivotée, les bâtiments affichés verticalement dans une orientation plus naturelle.

Imagerie oblique affichée dans un espace image
Image du satellite WV1 reproduite avec la permission de DigitalGlobe

L’image oblique affichée dans l’espace image est plus intuitive de manière inhérente en vue de son interprétation.

Vous pouvez utiliser n’importe quel jeu de données raster pris en charge doté des métadonnées requises de base. Les métadonnées requises incluent les fichiers du modèle de capteur (par exemple, le coefficient polynomial rationnel [RPC], le modèle de caméra full-frame, etc.) généralement associés à l’imagerie satellite, ou l’imagerie aérienne ayant subi un ajustement de bloc dans une mosaïque. Les informations de la plateforme de traitement d’images au moment de l’acquisition, comme l’emplacement x, y, z, l’azimut et l’altitude pour les données satellite, l’orientation extérieure pour l’imagerie aérienne, ainsi que la taille de pixel sont utilisées pour orienter correctement l’imagerie dans le système de coordonnées d’image. Dans la fenêtre Contents (Contenu), activez l’image que vous souhaitez utiliser pour l’afficher en mode perspective dans la vue cartographique reposant sur le système de coordonnées d’image.

Activer votre imagerie en vue de l’analyse en mode perspective

Les systèmes de projection cartographique traditionnels incluent les systèmes de coordonnées géographiques et les systèmes de coordonnées projetées. Ces systèmes de coordonnées 2D sont les systèmes de référence utilisés pour représenter les emplacements d’imagerie et d’entités géographiques dans une infrastructure géographique courante. La base de l’espace image est un troisième système de référence appelé système de coordonnées d’image.

Les systèmes de coordonnées géographiques et les systèmes de coordonnées projetées sont des transformations de carte 2D, alors que le système de coordonnées d’image est une transformation 3D complète. Il fonctionne pour l’imagerie, mais également pour toutes les autres données du SIG. Le système de coordonnées d’image transforme de manière transparente l’imagerie et les données SIG de l’espace image de colonne et de ligne dans l’espace de carte d’une manière bidirectionnelle.

Relation entre le système de coordonnées d’image, le systèmes de coordonnées projetées et le système de coordonnées géographiques
La carte étant affichée en mode perspective, le système de coordonnées d’image est défini par l’image active, qui est l’image active dans l’affichage. Vous pouvez faire basculer l’image de manière dynamique du mode espace de carte en mode espace image en un simple clic.

Affichage d’avertissements

Lorsque votre image est affichée en mode perspective avec les bâtiments alignés verticalement, des métadonnées importantes concernant l’image apparaissent dans une fenêtre d’affichage d’avertissements. Ces informations comprennent le nom du fichier, ainsi que des information davantage liées à l’interprétation de l’image, notamment des éléments comme la qualité de l’image, l’angle d’obliquité, la date d’acquisition, l’heure d’acquisition, ainsi que des champs calculés comme l’heure locale d’acquisition et la durée écoulée depuis l’acquisition. L’affichage d’avertissements est conçu de telle manière à vous éviter de revenir au ruban pour accéder aux informations qui sont normalement utilisées lors de l’analyse et de l’exploitation d’une image. Cela vous permet de visualiser les métadonnées essentielles pour chaque image oblique que vous affichez, ce qui est utile lorsque vous utilisez plusieurs images, comme dans le cas d’une série chronologique.

Affichage d’avertissements pour une image oblique

Vous pouvez choisir le type de métadonnées à inclure dans la fenêtre d’affichage d’avertissements. Il est également possible de réduire la fenêtre d’affichage d’avertissements afin d’agrandir la zone d’affichage de l’image.

Collecter des entités dans un espace image

L’imagerie oblique se prête à l’interprétation et permet la collecte d’entités à l’aide de la fonctionnalité standard de création et de mise à jour d’entités d’ArcGIS Pro. Les entités et les objets sont collectés manuellement dans le système de coordonnées d’image et automatiquement transformés vers le système de projections cartographique de votre choix. Il est également possible de superposer correctement les couches SIG existantes de votre projection cartographique sur l’image du système de coordonnées d’image, de les mettre à jour et de les enregistrer. Utilisez un MNT pour positionner votre image plus précisément et pour collecter vos données d’entités en 3D. Les données d’entités sont enregistrées dans une géodatabase ou en tant que fichier de formes.

Résumé

La gamme de fonctionnalités disponibles dans l’affichage de l’espace image permettent aux analystes d’images d’interpréter et de collecter efficacement des informations à partir d’une imagerie oblique. Le système de coordonnées d’image facilite les transformations bidirectionnelles entre l’espace image en mode perspective et l’espace de carte, ce qui permet aux analystes de collecter et d’analyser des données dans l’un ou l’autre mode. Les fonctionnalités standard de mesure d’image, de création d’entité et de mise à jour sont prises en charge dans le mode perspective, ce qui vous permet de travailler efficacement dans des environnements opérationnels.

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