Article de presse intitulé "les photographies numériques redressées" publié dans la revue "géomètre expert" :

 

Des outils de communication et de gestion au service des collectivités territoriales

Excepté les professionnels du plan, les utilisateurs ou consultants des documents graphiques (cadastre, plans topographiques, SIG) éprouvent beaucoup de difficultés à se repérer et à analyser. En effet, une carte est très schématisée et ne représente donc qu'une sélection des éléments du terrain.


La photo est l'instrument de base naturel sur lequel l'homme sait instinctivement s'orienter. Le repérage est pratiquement immédiat. D'autre part, ce document possède une richesse incomparable de renseignements grâce à l'étendue des couleurs, très proches de la vision de l'œil humain. Contrairement aux plans classiques, l'information visuelle est réelle et non représentée par des
symboles divers difficilement compréhensibles par des tiers non habitués.
En observant une photo aérienne, de préférence en couleur, d'une ville ou d'un village, on remarque immédiatement la multitude d'informations contenues dans ce document. La végétation, les constructions, les lignes de canalisation sont aussitôt visualisés. La photo est donc l'outil idéal de communication. Son seul handicap est son manque de précision due essentiellement à l'altimétrie du terrain.

Bien sur, la photogrammétrie maîtrise bien ce problème, mais ne permet pas de corriger l'image elle-même. Le développement en puissance de l'informatique, notamment concernant les mémoires de travail ainsi que les stockages d'informations, a permis la mise au point de logiciels d'imagerie puissants sur des micro-ordinateurs. Ces programmes existent dans le système d'exploitation WINDOWS, alors qu'il y a quelques années, ces derniers fonctionnaient sur des stations de travail (UNIX). Ils sont appelés, de manière courante, logiciels de redressement d'images et pour une précision accrue , Ortophotoplan numérique.

I l est parfaitement possible maintenant, de trouver des outils simples, adaptés, peu onéreux, pouvant s'intégrer dans des petites structures. Le but d'un programme de redressement d'images est de rendre métrique le document, et de le corriger de toutes ces imprécisions. 

La qualité et la précision du document final dépendront beaucoup d'un ensemble de paramètres et facteurs suivants :

 

A. Qualité de la prise de vue

Pour des travaux à grande échelle les moyens habituels à la photogrammétrie seront préférés (EKTA N/B ou couleur, 22x22, 23x23).

Pour des opérations de moindre importance, il existe une solution moins onéreuse : l'ULM. Cet appareil léger, équipé d'un appareil photo 6x6 ou 6x7, de qualité, s'avère être un bon compromis. Il permet le vol à basse altitude (quelques centaines de mètres), à vitesse réduite, ce qui permet d'employer des pellicules DIAPO aux environs de 50 à 60 ASA.

Pour des levers de façade, un appareil photos 24x36 ou mieux un 6x6, 6x7, sera parfait.

 

B. Scannerisation ou scannage du document EKTA


Cette opération consiste a décomposer l'image en un ensemble de points appelés pixels. Un calcul préalable tenant compte de l'altitude de prise de vue, de la focale et de la valeur métrique attribuée au pixel, permettra de définir la résolution finale.

 

C. Redressement de l'image et ORTHOPHOTOPLAN

Redressement simplifié (2D):

Quatre points repérés suffisent. Cette méthode convient parfaitement à des relevés de façade
ou à des zones relativement plates. La seule contrainte est la nécessité de travailler par plans
successifs.

Redressement par triangulation :

Il s'agit là d'un affinement de la méthode précédente par l'addition et l'incorporation des points XY complémentaires. Cette méthode peut être employée, par exemple, pour enrichir un lever topographique classique, par superposition d'un document vecteur (DAO). On pourra, de manière aisée, caler un ensemble de points précis. L'image redressée, résultante, sera ainsi parfaite et fidèle au plan levé.

Redressement en 3D :

Éléments indispensables :
Quatre à six points en XYZ.
Coordonnées spatiales de la prise de vue (XYZ). Coordonnées de l'axe de projection.
Modèle numérique de terrain.
Ce modèle numérique de terrain devra être judicieusement fabriqué en tenant compte de l'altitude et des changements de pente.
Le quadrillage régulier de points est à proscrire car il n'épouse pas fidèlement la réalité du terrain.

ORTHOPHOTOPLAN numérique :

Ces logiciels sont capables de fabriquer automatiquement un MNT sur de puissantes stations UNIX.

 


D. Mosaïcage

Il s'agit de découper et d'assembler les images redressées. En général, ce travail est accompli de manière semi-automatique.

 


E. Travail de retouches d'images

L'assemblage des images permet de constater une différence de ton dans les couleurs. La décomposition des images en trois plans, rouge, vert et bleu, est faite par analogie avec la perception visuelle de l'homme.
Le mode RVB correspond au principe de fonctionnement d'un moniteur de visualisation ou d'un scanner d'acquisition d'images. Il s'agit là, d'effectuer un travail délicat, appelé radiométrie destiné à harmoniser les couleurs.
Les logiciels existent : (PHOTOSHOP, PICTURE PUBLISHER, COREL-DRAW, etc...)

Application aux travaux de redressement d'image

 

  • Relevé de façade
  • Habillage de plans topographiques, à toutes échelles
  • Alimentation de SIG (Images redressées avec superposition du cadastre)
  • tudes d'impact
  • Opérations de remembrement
  • Projets routiers
  • Images de synthèse

L'acquisition des connaissances à la bonne réalisation du travail de redressement d'images, demandera un effort de formation du personnel des cabinets de géomètres. Il s'agit là de nouvelles techniques, notamment en ce qui concerne la retouche d'images. La communication est l'outil principal du géomètre. La photo redressée l'aidera dans cette mission importante, particulièrement auprès des élus, des maires, des décideurs.



Une expérience de ce genre a été conduite par la ville d'Aytré (8000 hab.) en Charente Maritime (aglomération de La Rochelle). En 1997, une campagne de prise de vue couleur fut réalisée avec un ULM équipé d'un appareil photo 6x6. Les 1500 ha de la commune furent couverts par 60 photographies dont le recouvrement offre la vision stéréoscopique.

Après la scannérisation des photos, une mosaïque numérique fut réalisée en s'appuyant sur un redressement simplifié et des corrections radio métriques. Le document final, tiré sur papier à l'échelle du 1/200e, est intégré dans un petit SIG de gestion de réseaux comprenant également une couche cadastre.

Un technicien spécialement formé effectue les opérations de mise à jour et de redressement. L'ensemble de l'opération, numérisation et campagne de prise de vues aériennes, est revenu à 20 Frs/ha HT... Les résultats ne se sont pas faits attendre.


Le document réalisé est d'abord un outil de communication et de travail utilisé par la Mairie et les membres du Conseil municipal. C'est un outil de dialogue entre la population locale et ses élus. Les photographies en couleur et à grande échelle peuvent être, en effet, lues par tout le monde.

D'autre part, la mosaïque numérique reste tenue à jour par la substitution de clichés ponctuels. Cela permet de suivre l'évolution du bâti dans les secteurs constructibles. Des réponses rapides sont également fournies aux demandes des professionnels (architectes, urbanistes, paysagistes...) pour livrer rapidement un support aux études de secteurs à urbaniser ou un état des lieux (zone de marais à remettre en valeur par exemple). Des photographies numériques prises au sol sont également associées à ce système. Elles permettent de compléter les informations et obtenir une vue de l'environnement des objets dans les zones "sensibles" (vannes, trappes..)


Cette utilisation de la photographie numérique redressée pour la gestion d'une commune se révèle être positive. Il est souhaitable que les géomètres experts, pour qui la communication est un des outils principaux, sachent l'utiliser. Cela devrait les aider dans leurs missions auprès des élus, des maires et des décideurs.