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Élaboration de spatiocartes à moyenne échelle avec le logiciel Erdas Imagine 1

Élaboration de spatiocartes à moyenne échelle avec le logiciel Erdas Imagine 1 UNIVERSITE D’ANTANANARIVO ECOLE SUPERIEURE POLYTECHNIQUE DEPARTEMENT INFORMATION GEOGRAPHIQUE ET FONCIERE FILIERE : GEOMETRE – TOPOGRAPHE MEMOIRE DE FIN D’ETUDES EN VUE DE L’OBTENTION DU DIPLOME D’INGENIORAT E E EL L LA A AB B BO O OR R RA A AT T TI I IO O ON N N D D DE E E S S SP P PA A AT T TI I IO O OC C CA A AR R RT T TE E ES S S A A A M M MO O OY Y YE E EN N NN N NE E E E E EC C CH H HE E EL L LL L LE E E A A AV V VE E EC C C L L LE E E L L LO O OG G GI I IC C CI I IE E EL L L E E ER R RD D DA A AS S S I I IM M MA A AG G GI I IN N NE E E : : : A A AP P PP P PL L LI I IC C CA A AT T TI I IO O ON N N P P PR R RA A AT T TI I IQ Q QU U UE E E S S SU U UR R R L L LA A A Z Z ZO O ON N NE E E D D DE E E M M MA A AN N NJ J JA A AK K KA A AN N ND D DR R RI I IA A AN N NA A A F F FE E EU U UI I IL L LL L LE E E Q Q Q4 4 47 7 7 : : : é é éc c ch h he e el l ll l le e e 1 1 1 / / / 1 1 10 0 00 0 0 0 0 00 0 00 0 0 Présenté par : RAMASIMBAMALAZA Olivier José Michel Président de Jury : Professeur Benjamin RANDRIANOELINA Examinateurs : • Monsieur Narizo Mahefa RAHAINGOALISON • Monsieur Paul COURBON Encadreurs : • Professeur Pascal RAMANANTSIZEHENA • Monsieur Solo LI HAN TING Antananarivo, 29 Avril 2005 Élaboration de spatiocartes à moyenne échelle avec le logiciel Erdas Imagine 2 Élaboration de spatiocartes à moyenne échelle avec le logiciel Erdas Imagine 3 « Châtie ton fils et il te fera jouir de repos et procurera beaucoup de plaisir à ton âme ». Proverbes 29 :17 Je dédie spécialement ce mémoire à : Mon Frère aîné, Jésus Christ ; Mon père, ma mère, mes frères et sœurs ; Tous mes collègues. Iza no afaka hanala alahelo, hizara hafaliana ?… Iza no afaka hanolotsaina, raha tojo ny tsy hay ?… Iza no afaka hanamasina any mba ho mendrika anao ?… Iza no afaka hanome HERY, hanoherana ny mafy?… “Raha toa ka tsy teo ianao Fanahy, asa izay nanjò anay…” Élaboration de spatiocartes à moyenne échelle avec le logiciel Erdas Imagine 4 SOMMAIRE INDEX DES CARTES INDEX DES CARTES INDEX DES CARTES INDEX DES CARTES ................................ ................................ ................................ ................................................................ ................................ ................................ ................................................................ ................................ ................................ ........................................ ........ ........ ........ 8 8 8 8 INDEX DES FIGURES INDEX DES FIGURES INDEX DES FIGURES INDEX DES FIGURES ................................ ................................ ................................ ................................................................ ................................ ................................ ................................................................ ................................ ................................ ..................................... ..... ..... ..... 8 8 8 8 INDEX DES ORGANIGRAMMES INDEX DES ORGANIGRAMMES INDEX DES ORGANIGRAMMES INDEX DES ORGANIGRAMMES ................................ ................................ ................................ ................................................................ ................................ ................................ ................................................... ................... ................... ................... 8 8 8 8 INDEX DES TABLEAUX INDEX DES TABLEAUX INDEX DES TABLEAUX INDEX DES TABLEAUX ................................ ................................ ................................ ................................................................ ................................ ................................ ................................................................ ................................ ................................ ................................. . . . 9 9 9 9 LISTE DES ANNEXES LISTE DES ANNEXES LISTE DES ANNEXES LISTE DES ANNEXES : : : : ................................ ................................ ................................ ................................................................ ................................ ................................ ................................................................ ................................ ................................ .................................... .... .... .... 9 9 9 9 ACRONYMES ET ABREVIATIONS ACRONYMES ET ABREVIATIONS ACRONYMES ET ABREVIATIONS ACRONYMES ET ABREVIATIONS ................................ ................................ ................................ ................................................................ ................................ ................................ ............................................... ............... ............... ............... 10 10 10 10 GLOSSAIRES GLOSSAIRES GLOSSAIRES GLOSSAIRES ................................ ................................ ................................ ................................................................ ................................ ................................ ................................................................ ................................ ................................ ................................................... ................... ................... ................... 11 11 11 11 REMERCIEMENTS REMERCIEMENTS REMERCIEMENTS REMERCIEMENTS ................................ ................................ ................................ ................................................................ ................................ ................................ ................................................................ ................................ ................................ ........................................ ........ ........ ........ 13 13 13 13 PRESENTATION SOMMAIRE DU FTM PRESENTATION SOMMAIRE DU FTM PRESENTATION SOMMAIRE DU FTM PRESENTATION SOMMAIRE DU FTM ................................ ................................ ................................ ................................................................ ................................ ................................ ...................................... ...... ...... ...... 14 14 14 14 INTRODUCTION INTRODUCTION INTRODUCTION INTRODUCTION ................................ ................................ ................................ ................................................................ ................................ ................................ ................................................................ ................................ ................................ ............................................. ............. ............. ............. 16 16 16 16 PREMIERE PARTIE : ACTUALITES SUR LA TELEDETECTION, LA CARTOGRAPHIE ET LE SYSTEME D’INFORMATION GEOGRAPHIQUE .................................................. 17 Chapitre I : LA CARTOGRAPHIE ..................................................................................... 18 1- Historique ..................................................................................................................... 18 1.1-Origine de la carte : ................................................................................................ 18 1.2- Au moyen Age ...................................................................................................... 18 1.3- Les temps modernes .............................................................................................. 18 2- Définitions et objectifs : [13] ....................................................................................... 18 2.1- Définitions ............................................................................................................. 18 2.2- Objectifs ................................................................................................................ 19 3- Les représentations cartographiques de la surface terrestre : ....................................... 19 3.1- Les modèles de la terre ......................................................................................... 19 3.2- Notion de Projection ............................................................................................. 20 3.3- L’Echelle d’une carte : .......................................................................................... 22 Chapitre II : LA TELEDETECTION ................................................................................... 25 1- Historique : [10][30] .................................................................................................... 25 2- Définition de la télédétection : ..................................................................................... 25 3- Objectifs et caractéristiques de la télédétection :[2] .................................................... 26 4- Le principe de la télédétection :[21][22] ...................................................................... 26 4.1- Le mode passif : .................................................................................................... 26 4.2- Le mode actif : ...................................................................................................... 26 5- Les contraintes dues à l’atmosphère :[22] ................................................................... 27 Chapitre III : SYSTEME D’INFORMATION GEOGRAPHIQUE .................................... 29 1- Historique : [10] ........................................................................................................... 29 2- Définitions : [8] [19] [25] ............................................................................................ 29 2.1- Information Géographique : .................................................................................. 29 2.2- Système d’Information Géographique : ................................................................ 30 3- Objectifs : [8] ............................................................................................................... 30 4- Principe général : [10] .................................................................................................. 31 4.1- La géométrie d’un objet : ...................................................................................... 31 4.2- La description sémantique ou attribut ................................................................... 31 5- Fonctionnalités :[8] ...................................................................................................... 31 5.1- Abstraction : .......................................................................................................... 32 5.2- Acquisition : .......................................................................................................... 32 5.3- Analyse : ............................................................................................................... 32 5.4- Archivage : ............................................................................................................ 32 5.5- Affichage : ............................................................................................................ 33 DEUXIEME PARTIE : METHODOLOGIE D’ELABORATION DE SPATIOCARTES .... 34 Élaboration de spatiocartes à moyenne échelle avec le logiciel Erdas Imagine 5 Chapitre I : NOTIONS DE SPATIOCARTE ....................................................................... 35 1- Définition : ................................................................................................................... 35 1.1- La spatiocarte : ...................................................................................................... 35 1.2- Le fond image ....................................................................................................... 35 1.3- Les surcharges : ..................................................................................................... 35 1.4- L’habillage : .......................................................................................................... 35 2- Les vocations de Spatiocarte : ...................................................................................... 36 2.1- Les spatiocartes de base ou spatiocartes topographiques : ................................... 36 2.2- Les spatiocartes thématiques : .............................................................................. 36 3- But de la spatiocarte : ................................................................................................... 36 3.1- Le descripteur géométrique : ................................................................................ 36 3.2- Le descripteur sémantique : .................................................................................. 36 3.3- Le descripteur topologique : ................................................................................. 36 4- Echelle de spatiocarte :[14] .......................................................................................... 37 Chapitre II : ACQUISITION DES DONNEES NECESSAIRES : ...................................... 37 1- Les données-image : .................................................................................................... 37 2- Les données exogènes : ................................................................................................ 37 3- Les points d’appui : ...................................................................................................... 38 3.1- Cartes existantes à l’échelle adéquate : ................................................................. 38 3.2- Images géoréférencées : ........................................................................................ 38 3.3- Mission sur terrain : .............................................................................................. 39 4- Le MNT : ..................................................................................................................... 39 4.1- Définition : [28] .................................................................................................... 39 4.2- Fabrication de MNT : ............................................................................................ 39 Chapitre III : LES CORRECTIONS GEOMETRIQUES : .................................................. 41 1- Aperçu général : .......................................................................................................... 41 2- Construction des modèles de déformation : [14] ........................................................ 41 2.1- Modélisation physique : ........................................................................................ 41 2.2- Modélisation polynomiale : .................................................................................. 41 2.3- Modélisation hybride : .......................................................................................... 42 3- La rectification d’images : ........................................................................................... 43 3.1- Détermination de la grille d’interpolation : [14] ................................................... 43 3.2- L’interpolation : .................................................................................................... 43 3.3- Le ré-échantillonnage : ......................................................................................... 43 4- La spatiotriangulation : ............................................................................................ 44 4.1 Description : ........................................................................................................... 44 4.2- Choix des points d’appui : [14] ............................................................................. 44 4.3- Choix des points de liaison : ................................................................................. 45 4.4- Principe : ............................................................................................................... 45 5- Evaluation de précision de la correction géométrique : ............................................... 45 6- Le mosaïquage : ........................................................................................................... 45 6.1- Homogénéisation de la géométrie : ....................................................................... 46 6.2- Amélioration de contraste de l’image : ................................................................. 46 6.3- Assemblage d’image ............................................................................................. 46 7- Le niveau de traitement ................................................................................................ 46 Chapitre IV : LA CORRECTION RADIOMETRIQUE ..................................................... 48 1- Amélioration des contrastes : [21] ............................................................................... 48 1.1- Etalement des dynamiques des images : ............................................................... 48 1.2- Renforcement de la texture de l’image : ............................................................... 48 1.3- Filtrage : ................................................................................................................ 48 2- Mixage des canaux et ré-échantillonnage :[7] ............................................................. 49 2.1- Composition colorée : ........................................................................................... 49 2.2- Création de néocanaux : ........................................................................................ 49 Élaboration de spatiocartes à moyenne échelle avec le logiciel Erdas Imagine 6 3- La classification ........................................................................................................... 49 3.1- La classification provisoire ou pré classification: ................................................. 49 3.2- La vérité terrain : ................................................................................................... 50 3.3- La classification définitive : .................................................................................. 50 Chapitre V : L’AJOUT DE SURCHARGES ET HABILLAGE DE SPATIOCARTE ...... 50 1- L’ajout de surcharges : ................................................................................................. 50 2- L’habillage : ................................................................................................................. 51 2.1- Les uploads/Geographie/ spatiocarte.pdf