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27 Mappemonde 2/95 LES CATÉGORIES D’IMAGES DE TÉLÉDÉTECTION SATELLITAIRE Fernan

27 Mappemonde 2/95 LES CATÉGORIES D’IMAGES DE TÉLÉDÉTECTION SATELLITAIRE Fernand VERGER* M 2/1995 APPE ONDE F. Verger L’abondance croissante des images fournies par les satellites impose de fixer des principes simples d’indexation. Ces prin- cipes peuvent se fonder sur l’objet thématique des images: nuages, eaux, terres... ou sur les coordonnées géographiques de la région qu’elles représentent, comme le font les systèmes d’indexation des grands systèmes de télédétection satellitaire: WRS (World Reference System) de Landsat ou GRS (Grille de Référence SPOT) de SPOT. Mais les modes variables de l’ac- quisition et, plus encore, la multiplicité des formes de traite- ment d’images conduisent à rechercher des critères simples de classification. Ces critères sont nécessaires en vue de leur ran- gement en catégories pour leur archivage comme pour l’ensei- gnement; ils sont aussi nécessaires en matière juridique, en particulier pour l’application des règles du droit d’auteur, diffi- cile sujet face à l’importance des intérêts en jeu. Classification par niveaux scalaires Une classification simple des images satellitaires se fonde sur la notion d’échelle, de champ et de résolution. La notion d’échelle stricto sensu n’a de signification véritable que pour les images au sens le plus concret du terme. La pellicule photo- graphique de MKF 6 de Soyouz, celles de la Chambre mé- trique ou de la Chambre à grand format de la Navette Spatiale (Spacelab) enregistrent des images pour lesquelles il existe un rapport géométrique entre les distances au sol et les distances sur la pellicule photographique initiale. Mais dans le cas d’un scanneur qui balaye la surface du sol et recueille des signaux définissant la luminance du champ instantané de vue au sol, la notion d’échelle s’estompe; elle fait place à celle de champ élé- mentaire au sol, d’étendue représentée par un des éléments constitutifs de l’image ou pixel (picture element). L’image Les différentes catégories d’ima- ges spatiales doivent être classées afin d’être utilisées de la meilleur façon possible. Deux types principaux de classification peuvent être adoptés. Le premier prend en considéra- tion les paramètres d’acquisition de l’image, la résolution et le champ. L’autre est fondé sur le traitement de l’image. Selon le type de traitement, les images sont classées en ima- ges primaires et en images dérivées. Pour ces dernières, une distinction est établie en- tre les images monogéniques et les images polygéniques. La polygénie elle-même peut être divisée en externe ou interne selon que des données exogènes sont utilisées ou non. • CHAMP • ÉCHELLE • IMAGE • TÉLÉ- DÉTECTION As there exist different catego- ries of spatial pictures, it is necessary to classify them in order to optimize utilisation. Two major approaches can be used. The first consists in taking into account picture acquisition, resolution and field parameters. The other approach is based on image pro- cessing. According to the type of processing, pictures are classified into primary and de- rived samples. Among the latter a distinc- tion should be made between monogenic and polygenic pictures. The monogenic ima- ge proceeds from a single picture whereas the polygenic image is made up of several primary pictures. • FIELD OF VIEW • IMAGE • REMOTE SEN- SING • SCALE Para su utilización óptima es necesario clasificar las diferentes cate- gorías de imágenes espaciales. Se pueden adoptar dos tipos principales de clasifica- ción. El primero toma en consideración los parametros de adquisición de la imagen, la resolución y el campo. El otro se funda en el tratamiento de la imagen. Según el tipo de tratamiento, las imágenes se clasifican en primarias y derivadas. En cuanto a estas últimas, se distinguen las monogénicas de las poligénicas. La misma poligenia puede dividirse en externa o interna según que se utilicen o no datos exógenos. • CAMPO • ESCALA • IMAGEN • TELEDETECCIÓN RÉSUMÉ ABSTRACT RESUMEN * École Normale Supérieure et École Pratique des Hautes Études, Paris. 28 Mappemonde 2/95 F. Verger faite d’une mosaïque de pixels peut être construite à l’échelle désirée de la même manière qu’une véritable photographie de la Chambre métrique ou de MKF 6 peut être agrandie ou rédui- te à volonté. Si le critère de l’échelle est satisfaisant pour les photographies véritables, la notion de champ et de tache correspondant au sol à un pixel, parfois assimilée par extension à celle d’unité de résolution, doit être rete- nue pour les images ob- tenues par balayage. Ces notions de champ global, de champ instan- tané et de résolution per- mettent de définir trois niveaux scalaires princi- paux (fig. 1): A - Le niveau des ima- ges planétaires qui cou- vrent une calotte de la planète, d’un limbe à l’autre, obtenues à partir d’une altitude élevée, le plus souvent 36 000 km, c’est-à-dire de l’altitude des satellites géostation- naires. Les images ont ici une résolution kilo- métrique. Leur usage est celui de la météorologie et de l’étude climatique globale: bilan radiatif, désertification, etc. B - Le niveau des ima- ges régionales qui cou- vrent des étendues plus petites, souvent plus li- mitées que de limbe à limbe, obtenues d’une altitude plus faible. Ces images ont une résolu- tion au sol hectométri- que ou décamétrique. Leur usage est de carto- graphie et de reconnais- sance des ressources ter- restres. C - Le niveau des ima- ges locales qui couvrent des étendues limitées, obtenues à partir de vi- sées verticales ou obli- ques, d’une altitude par- fois très basse, avec des résolutions métriques ou décimétriques. Leur usage est de reconnaissance militaire, d’espionnage ou de contrôle de désar- mement, mais des projets de satellites civils à très haute résolu- tion se multiplient malgré les réticences des militaires qui envi- sagent de leur côté la commercialisation de leurs données d’ar- chives, ou même de données récentes après dégradation pour des usages civils comme la cartographie urbaine. IM AG ES Résolution au sol Altitude en km Exem ples de satellites Usages m ajeurs 5 - 2,5 km 36 000 Météosat GOES Kosmos-1940 m étéorologie clim atologie océanographie 1 - 2 km 1 500 à 800 Meteor NOAA météorologie étude des ressources terrestres 80 - 25 m 900 à 700 Momo Landsat 1 - 5 JERS Almaz ERS cartographie étude des ressources terrestres cartographie étude des ressources terrestres 900 à 250 20 - 10 m SPOT Navette spatiale (chambre métrique) contrôle du désarmement observation militaire: 800 à 150 5 - 0,3 m Yantar KH 11 KH 12 Hélios-1A locales régionales planétaires à cham p de lim be à lim be à champ limité • détection • reconnaissance • identification A B C 1. Classification des images satellitaires par niveaux scalaires 29 Mappemonde 2/95 F. Verger Entre ces niveaux principaux, il existe de nombreux niveaux intermédiaires. Par exemple, les images obtenues de limbe à limbe par le capteur AVHRR (Advanced Very High Resolution Radiometer) des satellites NOAA s’inscrivent entre le niveau A et le niveau B; chacun de leurs pixels représente une étendue au sol supérieure à 1 km2, et l’usage de ces images est tantôt de météorologie tantôt de connaissance des ressources terrestres (localisation des upwellings locaux, étude de la végétation sahélienne…). De même, les photographies prises à partir des satellites habités comme MIR ressortissent parfois à un niveau intermédiaire entre le niveau B et le niveau C. Classification par nature de traitement Une autre classification se fonde sur la nature de l’image et du traitement qu’elle a subi et repose sur la dichotomie image pri- maire-image dérivée. • Les images primaires Une première catégorie est fournie par des images demeurées dans la géométrie de la saisie et n’ayant subi aucun traitement spécialisé. On peut les qualifier d’images primaires, bien que cette primarité soit difficile à définir. Le négatif d’une pellicule demeure, même développé, une image primaire. Mais l’image obtenue par visualisation sur film d’un enregistrement analo- gique est-elle encore une image primaire? Lorsque l’image est digitalisée par échantillonnage, la question se pose de savoir si le résultat est une image primaire ou une image dérivée. L’usage des images primaires de télédétection satellitaire est beaucoup moins fréquent que celui des images dérivées, contrairement à ce que l’on constate en interprétation des pho- tographies aériennes. • Les images dérivées Les images dérivées, de beaucoup les plus nombreuses, peu- vent être classées selon des critères variés; l’un des plus sim- ples est celui de la singularité ou de la pluralité des images pri- maires utilisées. Certaines images sont obtenues par traitement à partir d’une seule image, d’autres à partir de plusieurs images; on peut appeler monogéniques les premières et poly- géniques les secondes (fig. 2). - Les images dérivées monogéniques Elles dérivent d’une seule image primaire. Elles résultent d’un agrandissement, d’une réduction, d’une anamorphose géomé- trique de rectification ou de changement de projection. Elles peuvent résulter aussi d’une modification des contrastes. Ceux- ci peuvent être accentués par étalement de l’échelle des gris en traduisant par du noir le gris le plus sombre existant dans la to- talité de l’image et par du blanc le gris le plus clair. Cette opéra- tion peut aussi être conduite sur une petite fenêtre glissante pour accentuer les contrastes locaux de l’image, sans respecter les uploads/Geographie/les-categories-dimages-de-teledetection-satellita.pdf