Ajouter des points de contrôle au sol dans votre espace de travail d'orthocartographie

Disponible avec une licence Advanced.

Ce processus décrit comment importer, calculer et mesurer des points de contrôle au sol (GCP) dans votre espace de travail d’orthocartographie.

Les points de contrôle au sol sont des points dotés de coordonnées au sol connues x,y,z, souvent obtenus grâce à des arpentages au sol, qui garantissent la présence de points de référence au sol dans le traitement photogrammétrique. Dans un ajustement de bloc, des images superposées sont rattachées afin de minimiser l’erreur entre tous les points de rattachement et les points de contrôle au sol, le cas échéant. Il est possible d’appliquer l’ajustement de bloc sans points de contrôle au sol et de garantir une précision relative, mais l’ajout de points de contrôle au sol augmente la précision absolue de l’imagerie ajustée. Les points de vérification sont des points de contrôle au sol exclus du calcul d’ajustement et qui permettent de déterminer la précision de l’ajustement.

Ajouter des points de contrôle au sol

Vous pouvez importer des points de contrôle au sol depuis les données d’un arpentage à l’aide de l’outil Importer les GCP, ou vous pouvez les calculer avec une image de référence grâce à l’outil Calculer des GCP. Vous pouvez procéder à la mesure des points de contrôle au sol ou à la création des points de rattachement dans GCP Manager (Gestionnaire de GCP). Ces outils sont accessible à partir du menu Manage GCPs (Gérer les GCP) dans le groupe Refine (Affiner) sous l’onglet Ortho Mapping (Ortho-cartographie). Lorsque vous utilisez des données numériques satellite ou aériennes, vous pouvez ajouter des points de contrôle au sol à votre espace de travail avant le calcul de l’ajustement initial. Si vous utilisez une imagerie aérienne numérisée ou obtenue à partir de drones, vous devez effectuer un ajustement de bloc avant d’ajouter des points de contrôle au sol.

Importer des points de contrôle au sol existants

Si vous disposez de données d’arpentage au sol existantes, vous pouvez importer vos points de contrôle au sol dans l’espace de travail d’orthocartographie.

1. Cliquez sur l’outil Importer les GCP dans le menu Manage GCPs (Gérer les GCP). Naviguez jusqu’à l’emplacement d’installation du fichier GCP (GCP File), qui peut être un fichier .csv ou .txt, une classe d’entités ou un shapefile.

   Les champs du fichier doivent inclure les éléments suivant du GCP : Label, X coordinate, Y coordinate, Z coordinate, XY accuracy et Z accuracy.

2. Indiquez la référence spatiale et le système de coordonnées verticales des points de contrôle au sol. Si le système de coordonnées des points de contrôle au sol est différent de celui de l’espace de travail d’orthocartographie, indiquez les transformations géographiques horizontales et verticales à appliquer. Notez que lorsque vous utilisez un espace de travail d’orthocartographie satellite, le système de coordonnées verticales est toujours converti en WGS84 Ellipsoidal.
3. Indiquez les champs de GCP File (Fichier GCP) correspondant aux paramètres d’appariement de champ répertoriés.
4. Si les données de vos points de contrôle au sol sont fournies avec des photos de l’emplacement auquel les points de contrôle au sol ont été mesurés, précisez l’emplacement du dossier contenant ces photos. Le nom de la photo doit correspondre au champ Label du point de contrôle au sol. Si chaque point de contrôle au sol possède plusieurs photos, le nom de la photo doit inclure un nombre ajouté à Label, qui servira d’identifiant unique. Par exemple, GCP20_1.jpg et GCP20_2.jpg sont les photos de GCP20.
5. Cochez la case pour importer uniquement les points de contrôle au sol qui existent dans votre étendue d’affichage actuelle. Par défaut, tous les points de contrôle au sol sont importés.

Remarque :

Si vos images et les points de contrôle au sol ont des valeurs z différentes, votre imagerie peut sembler avoir été translatée dans la carte après l’ajustement. Cela peut, par exemple, se produire si vous avez indiqué une valeur z constante lors de la définition de l’orthomosaïque. Pour visualiser le résultat de l’ajustement sur les points de contrôle au sol, utilisez le bouton Show GCP (Afficher le PCS) pour les afficher dans GCP Manager (Gestionnaire de GCP). La translation de l’image visible sur la carte sera corrigée lorsque vous appliquerez une altitude affinée lors de la création de votre produit d’orthomosaïque.

Calculer des GCP

Si les points de contrôle au sol ne proviennent pas d’un arpentage au sol, mais que vous disposez d’une couche raster géoréférencée (jeu de données raster, jeu de données mosaïque ou service d’imagerie), vous pouvez l’ajouter en tant que référence pour le calcul des points de contrôle au sol. En guise d’image de référence pour le calcul des points GCP, veillez à choisir une image avec un géoréférencement de bonne qualité en termes de clarté et de précision de position géographique et de résolution similaire à votre imagerie source. Par exemple, les images du service mondial d’imagerie par défaut de ArcGIS Online peuvent fournir de bonnes références pour le calcul de points GCP de vos données satellite, mais elles ne conviennent sûrement pas pour des images aériennes très précises à haute résolution.

1. Cliquez sur l’outil Calculer les GCP dans le menu Manage GCPs (Gérer les GCP). Accédez à l’emplacement de l’image Reference Image (Image de référence).
2. Renseignez les détails Image Location Accuracy (Précision d’emplacement de l’image) de la collection d’images, ainsi que Point Similarity (Similarité des points), Point Density (Densité de point) et Point Distribution (Distribution de points) de vos points de contrôle au sol en sortie.

Ajouter des points de rattachement

Une fois les points de contrôle au sol importés ou calculés, sélectionnez l’outil Gérer les GCP à partir du menu Manage GCPs (Gérer les GCP) pour ouvrir GCP Manager (Gestionnaire de GCP), qui vous permet d’ajouter les points de rattachement de vos points de contrôle au sol. En photogrammétrie, ce processus est connu comme la création d’un point de rattachement mesuré ou d’un point de rattachement fourni à une image correspondant à un point de contrôle au sol.

Vous pouvez également utiliser GCP Manager (Gestionnaire de GCP) pour ajouter manuellement des points de contrôle au sol à votre espace de travail.

1. Sélectionnez un point de contrôle au sol dans la liste et les images correspondantes qui se superposent au point de contrôle au sol apparaissent dans la liste des en bas de GCP Manager (Gestionnaire de GCP).
2. Cliquez sur le bouton Add GCP or Tie Point (Ajouter un GCP ou un point de rattachement) pour ajouter un point de rattachement à l’image dans la visionneuse d’images pour chaque image superposée.

   Les points de rattachement des autres images sont automatiquement calculés lorsque cela est possible, mais il convient de vérifier l’exactitude d’emplacement de chaque point de rattachement. Pour garantir l’exactitude du positionnement, le raccourci clavier Ctrl + M permet d’activer ou de désactiver le point de rattachement mesuré. Vous pouvez ainsi mesurer de nouveau les réglages de la position. Lorsqu’un point de rattachement est ajouté à une image, le symbole gris du point de rattachement vire au bleu dans la liste de la visionneuse d’images et le symbole du GCP associé passe du rouge au vert dans la vue de carte 2D. Utilisez le pointeur pour modifier l’emplacement du point de rattachement.

   Le bouton Clear Links (Effacer les liens) permet de supprimer les points de rattachement des images, et le bouton Delete GCP (Supprimer le GCP) permet de supprimer un point de contrôle au sol sélectionné ainsi que tous les points de rattachement associés pour ce point de contrôle au sol.

   Dans la visionneuse d’images, vous pouvez zoomer sur l’étendue complète de l’image sélectionnée grâce au bouton Zoom , étirer l’image sélectionnée selon des valeurs en pixels dans l’affichage grâce au bouton Dynamic Range Adjustment (Ajustement dynamique de la plage) ou activer et désactiver le point de contrôle au sol sélectionné dans la visionneuse d’images grâce au bouton Show GCP (Afficher le PCS) .

   Pour obtenir une liste complète des outils disponibles dans GCP Manager (Gestionnaire de GCP), reportez-vous à la rubrique Gestionnaire de GCP.

Ajouter des points de vérification

Les étapes ci-après décrivent comment convertir des points de contrôle au sol en points de vérification en vue de l’évaluation de la précision. Le concept des points de vérification est similaire à celui des points de contrôle au sol ; il s’agit de points dont les coordonnées au sol sont connues et des liens vers des entités visibles dans plusieurs images superposées. Ils ne sont toutefois pas utilisés en entrée pour contrôler le traitement de l’ajustement. Au lieu de cela, les points de vérification mesurent l’exactitude de l’ajustement et l’ortho-image qui en résulte. Pour chaque point de vérification, la distance entre son emplacement au sol connu et l’emplacement du pixel correspondant après le processus d’ajustement permet de calculer la précision absolue globale du bloc d’images. Les mesures d’exactitude sont synthétisées dans l’erreur quadratique moyenne des points de vérification et se trouvent dans le Rapport de l’ajustement.

Il est possible de convertir les points de contrôle au sol en points de vérification pour le post-traitement de l’évaluation de la précision.

1. Une fois vos points de contrôle au sol ajoutés et mesurés avec les points de rattachement dans votre espace de travail d’orthocartographie, sélectionnez le point de contrôle au sol à convertir en point de vérification dans la fenêtre GCP Manager (Gestionnaire de GCP).
2. Cliquez avec le bouton droit sur le point de contrôle au sol et sélectionnez Change to Check Point (Utiliser un point de vérification).

Les points de vérification s’affichent sous la forme de triangles roses dans l’espace de travail d’orthocartographie et l’icône Label (Étiquette) dans GCP Manager (Gestionnaire de GCP) en forme de cercle bleu devient un triangle bleu.

Une fois que vous ajouté des points de contrôle au sol ou de rattachement, vous devez cliquer sur Adjust (Ajuster) pour exécuter à nouveau l’ajustement de bloc et utiliser ces points.

Remarques et conseils

• Les coordonnées X et Y d’un point de contrôle au sol sont mesurées à partir de la carte et la coordonnée Z s’obtient à partir de la source d'altitude. Si vous ajoutez une image de référence qui possède un système de coordonnées géographiques différent de celui de la carte ou que la source d'altitude possède une coordonnée verticale différente de celle de la carte, assurez-vous que les transformations de coordonnées sont correctement définies.
• Si les points de contrôle au sol sont collectés à partir d’une image de référence, ils doivent l’être à partir de la surface au sol. Étudiez la résolution d'image lorsque vous choisissez des entités, afin qu’elles soient clairement représentées dans vos images.
• Si vous n’avez pas de fichier GCP et que vous devez mesurer des points de contrôle au sol sur une carte de référence, utilisez l’outil Gérer les GCP pour saisir un point de contrôle au sol en cliquant sur un emplacement dans la carte, puis ajoutez les points de rattachement correspondants dans les visionneuses. L’exactitude de ces points de contrôle au sol secondaires dépend de l’exactitude de la carte de référence.
• Double-cliquez sur une ligne dans la fenêtre GCP Manager (Gestionnaire de GCP) pour accéder à l’emplacement du GCP dans la visionneuse d’images à l’échelle d’affichage actuelle.
• Lorsque le pointeur est en mode de collecte des points, vous pouvez maintenir la touche C enfoncée pour qu’il passe en mode Explorer.
• Le raccourci permettant d’activer et de désactiver l’ajustement dynamique de la plage est Ctrl+D.
• Le raccourci  permettant de zoomer sur l’étendue complète de l’image est Ctrl+F.
• Veillez à inclure suffisamment de points de vérification bien distribués pour faciliter une évaluation de l’exactitude représentative.
• Essayez d’exécuter un ajustement avec des points de vérification, en évaluant l’exactitude indiquée dans Adjustment Report (Rapport de l’ajustement), puis en modifiant les différents points de contrôle au sol en points de vérification. Exécutez à nouveau l’ajustement et observez les changements au niveau de l’erreur quadratique moyenne.

Pour en savoir plus sur la création des produits d'orthocartographie, reportez-vous à la rubrique Générer des produits d'orthocartographie.