KAL-Haïti Bilan des données. A. GIROS - Th. RABAUTE 2 ème Atelier Contributeurs KAL-Haïti Paris juin 2012
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- Josiane Labonté
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1 KAL- Bilan des données A. GIROS - Th. RABAUTE 2 ème Atelier Contributeurs KAL- Paris juin 2012
2 INTRODUCTION Typologie globale des données Données images optiques Spot Pléiades Données images radar PalSAR MNT SRTM Spot HRS Spot 5 P+XS Données vecteur Kal- - 2 ème Atelier Contributeurs Paris 6-7 juin 2012
3 INTRODUCTION Zones d Intérêt (ZI) Kal- - 2 ème Atelier Contributeurs Paris 6-7 juin 2012
4 DONNÉES SPOT Données acquises Scènes servant à la construction d une mosaïque de référence Acquisitions pré-séisme (acquisition de juin 2007 à juillet 2009) 20 couples Spot 5 2,5 m N&B + 10 m couleur Autres scènes Acquisitions post-séisme (acquisition de fin janvier à septembre 2010) 8 couples Spot 5 2,5 m N&B + 10 m couleur Kal- - 2 ème Atelier Contributeurs Paris 6-7 juin 2012
5 MOSAÏQUE DE RÉFÉRENCE Objectifs Besoin d une référence géométrique sur tout, permettant de géolocaliser toute autre donnée par orthorectification L option de récupération de la couverture aérienne du CNIGS n a pas abouti Réalisation lancée fin 2011 à partir d images Spot 5 avant séisme Kal- - 2 ème Atelier Contributeurs Paris 6-7 juin 2012
6 MOSAÏQUE DE RÉFÉRENCE Éléments 20 couples Spot 5 2,5 m N&B/ 10 m couleur Juin juillet 2009 Kal- - 2 ème Atelier Contributeurs Paris 6-7 juin 2012
7 Traitements réalisés Modélisation géométrique MOSAÏQUE DE RÉFÉRENCE Modélisation instrumentale des 20 prises de vue Raccord automatique entre images par des points de liaisons entre paires d images recouvrantes (entre 150 et 300 points par recouvrement) Projection au sol en utilisant le MNT SRTM Calage réalisé grâce à 120 points d'appui (GCP) Traitement radiométrique Évitement des nuages Calcul de lignes de raccord Passage en réflectance TOA Ajustement multiplicatif des radiométries (débrayable) Kal- - 2 ème Atelier Contributeurs Paris 6-7 juin 2012
8 MOSAÏQUE DE RÉFÉRENCE GCPs 120 GCP saisis Latitude, longitude, altitude (= 0 m) Documentation de l élément au sol (carrefour, coin de bâtiment ) Sources Traces GPS : OSM Images : Google Earth, Bing Sat Cartes : Mapnik Pointé des GCPs dans toutes les images où ils apparaissent pour créer des points de calage Précisions estimées Coordonnées géographiques : mieux que 0,00005 degrés (ou que 10 m) Pointé image : 1 pixel (2.5 m) Kal- - 2 ème Atelier Contributeurs Paris 6-7 juin 2012
9 MOSAÏQUE DE RÉFÉRENCE GCPs Position Kal- - 2 ème Atelier Contributeurs Paris 6-7 juin 2012
10 MOSAÏQUE DE RÉFÉRENCE GCPs Exemple Kal- - 2 ème Atelier Contributeurs Paris 6-7 juin 2012
11 MOSAÏQUE DE RÉFÉRENCE Kal- - 2 ème Atelier Contributeurs Paris 6-7 juin 2012
12 MOSAÏQUE DE RÉFÉRENCE Caractéristiques Cartographiques Projection UTM 18N (y compris sur République Dominicaine) Coin supérieur gauche : X0 = m - Y0 = m Dimensions : en X : m - en Y : m Image Pas : 2.5 m Dimensions : colonnes lignes Kal- - 2 ème Atelier Contributeurs Paris 6-7 juin 2012
13 MOSAÏQUE DE RÉFÉRENCE Caractéristiques Structure Découpée en tuiles de 10 km * 10 km (4000 colonnes * 4000 lignes) 36 * 28 tuiles Format 1 fichier GeoTIFF par tuile de 4000 * 4000 (16 Mb) 1008 fichiers GeoTIFF 1 fichier VRT (Virtual RasTer) indexant les 1008 fichiers GeoTIFF Mise en oeuvre Utilisable par GDAL : gdal_translate par exemple Kal- - 2 ème Atelier Contributeurs Paris 6-7 juin 2012
14 MOSAÏQUE DE RÉFÉRENCE Évaluation préliminaire Performances géométriques (en cours) Précision planimétrique Précision altimétrique Défauts radiométriques Déséquilibre radiométrique entre images Trop de nuages encore présents Kal- - 2 ème Atelier Contributeurs Paris 6-7 juin 2012
15 MOSAÏQUE DE RÉFÉRENCE Défauts radiométriques Déséquilibre entre images Kal- - 2 ème Atelier Contributeurs Paris 6-7 juin 2012
16 MOSAÏQUE DE RÉFÉRENCE Défauts radiométriques Déséquilibre entre images Kal- - 2 ème Atelier Contributeurs Paris 6-7 juin 2012
17 MOSAÏQUE DE RÉFÉRENCE Défauts radiométriques Dénuagement Kal- - 2 ème Atelier Contributeurs Paris 6-7 juin 2012
18 Améliorations et extensions Amélioration de la localisation absolue MOSAÏQUE DE RÉFÉRENCE Opportunité à confirmer après évaluation précise de la performance Axes d amélioration Précision planimétrique et altimétrique des GCPs Densité des GCPs, spécialement en zone de fort relief Utilisation d un MNT plus précis La nouvelle version imposerait de retraiter toute donnée orthorectifiée sur cette mosaïque Améliorations radiométriques Meilleur masquage des nuages Meilleur équilibrage radiométrique (NB : le passage en «vraie» réflectance n est pas envisagée pour la mosaïque) Réalisation d une mosaïque post-séisme (besoin à confirmer) Kal- - 2 ème Atelier Contributeurs Paris 6-7 juin 2012
19 DONNÉES SPOT Organisation générale des traitements Géométrie Objectif : obtenir des produits géométriquement superposables restitués dans un référentiel connu (UTM Zone 18N) Principe Corrélation automatique entre l image à traiter et la mosaïque de référence Élaboration d une grille de déformation et affinage du modèle de prise de vue du capteur Orthorectification de l image à traiter sur la base du modèle affiné Radiométrie Objectif : obtenir des produits étalonnés mais sans correction des effets atmosphériques (réflectances TOA) Principe Application des coefficients d étalonnage instrument Kal- - 2 ème Atelier Contributeurs Paris 6-7 juin 2012
20 DONNÉES SPOT Traitements réalisés Données concernées Acquisitions pré-séisme 2,5 m N&B Mise en œuvre du traitement géométrique sur des lots de scènes formant des segments continus Production d orthoimages incluant de 1 à 4 scènes Spot Kal- - 2 ème Atelier Contributeurs Paris 6-7 juin 2012
21 DONNÉES SPOT Traitements réalisés Kal- - 2ème Atelier Contributeurs Paris 6-7 juin 2012 KALï
22 DONNÉES SPOT Traitements prévus Données concernées Acquisitions pré-séisme 10 m couleur Acquisitions post-séisme 2,5 m N&B et 10 m couleur Mise en œuvre des traitements géométrique et radiométrique sur des scènes unitaires Production d orthoimages correspondant à 1 scène Spot Contrôle qualité Évaluation de la performance géométrique par Corrélation des produits obtenus avec la mosaïque de référence Calcul d indicateurs statistiques sur les décalages Vérification visuelle de la qualité radiométrique Kal- - 2 ème Atelier Contributeurs Paris 6-7 juin 2012
23 DONNÉES PLÉIADES Lancement de Pléiades le 17 décembre 2011 Données acquises Port-au-Prince site de la Recette en Vol Plusieurs acquisitions déjà réalisées (déc mars et mai 2012) Données prévues site de référence pour la Recette Thématique en Vol Acquisitions prévues jusqu en fin 2012 Au-delà ( ), schéma d acquisition à définir Traitements prévus Similaires à ceux appliqués aux données Spot Chaîne en cours de définition Kal- - 2 ème Atelier Contributeurs Paris 6-7 juin 2012
24 DONNÉES PLÉIADES Port-au-Prince Mars 2012
25 DONNÉES PLÉIADES
26 DONNÉES PLÉIADES
27 DONNÉES RADAR Sources envisagées Envisat ASAR (ESA) (archive uniquement) ALOS PalSAR (JAXA) (archive uniquement) TerraSAR-X (DLR) Kal- - 2 ème Atelier Contributeurs Paris 6-7 juin 2012
28 DONNÉES PALSAR Données prévues Couverture de l ensemble du territoire haïtien par un jeu de 23 scènes 28/01/ /02/ /02/ /02/2010 Utilisation du mode FBS (Fine Mode Single Polarisation) Polarisation HH or VV Fauchée km Incidence 8 à 60 Résolution 7 à 44 m 03/03/ /01/ /02/2011 Kal- - 2 ème Atelier Contributeurs Paris 6-7 juin 2012
29 DONNÉES PALSAR Traitements prévus Similaires à ceux mis en œuvre sur les données ERS, Envisat ou TerraSAR-X dans le contexte Kalideos Géométrie Choix d une image de référence intermédiaire pour chaque configuration orbitale à traiter (orbite ascendante ou descendante) Estimation du modèle de déformation de cette image par rapport à la mosaïque de référence Co-registration des images de configuration orbitale similaire avec cette référence intermédiaire Application du modèle de déformation estimé à l ensemble des images de configuration orbitale similaire Radiométrie Passage de la géométrie radar à la géométrie sol Multivue pour obtenir un pixel carré de résolution ~ 25 m Sur-échantillonnage pour obtenir un pixel de résolution 12.5 m Kal- - 2 ème Atelier Contributeurs Paris 6-7 juin 2012
30 MNT Sources envisagées MNT SRTM : disponible sur l ensemble d MNT Spot HRS : partiellement disponible (région sud-est) MNT Spot 5 P+XS : peut être produit Kal- - 2 ème Atelier Contributeurs Paris 6-7 juin 2012
31 MNT MNT SRTM MNT SRTM sur l ensemble d Caractéristiques Pas : 90 m Précision Planimétrique : 30 m Altimétrique : 10 m Kal- - 2 ème Atelier Contributeurs Paris 6-7 juin 2012
32 MNT MNT Spot HRS Approvisionné dans le cadre ISIS sur une zone centrée sur la faille d Enriquillo et contenant Port-au-Prince Extension possible sur tout Caractéristiques Pas : 30 m Précision Planimétrique : 10 m Altimétrique : 7 m Kal- - 2 ème Atelier Contributeurs Paris 6-7 juin 2012
33 MNT MNT Spot 5 P+XS Base B H Stéréoscopie avant / arrière Stéréoscopie latérale Stéréoscopie par pilotage Kal- - 2 ème Atelier Contributeurs Paris 6-7 juin 2012
34 MNT MNT Spot 5 P+XS Mise en œuvre de la stéréoscopie native P+XS Acquisition simultanée d'une image PAN et d'une image XS par le même instrument Les barrettes PAN et XS sont décalées dans le plan focal (19,5 mm) Ce décalage correspond à 15 km au sol (ou 2,25 s en temps) Léger effet stéréoscopique (B/H = 0,018) Kal- - 2 ème Atelier Contributeurs Paris 6-7 juin 2012
35 MNT MNT Spot 5 P+XS Processus de fabrication Calcul rapide d'une déformation relative grossière entre les deux images Estimation dense et précise des décalages entre les deux images Évaluation puis élimination des résidus de la modélisation de l'instrument (lacet, roulis, tangage) Décalage le long du CCD Le résidu est proportionnel à l'altitude du terrain Décalage le long du vecteur vitesse Kal- - 2 ème Atelier Contributeurs Paris 6-7 juin 2012
36 MNT MNT Spot 5 P+XS Caractéristiques Pas : 10 m (résolution du XS) Précision Planimétrique : celle de Spot 5 (~ 10 m) Altimétrique : meilleure que SRTM Kal- - 2 ème Atelier Contributeurs Paris 6-7 juin 2012
37 MNT La question du MNT Source Couverture Pas Précision Plani Alti Commentaire SRTM 90 m 30 m 10 m Disponible HRS Enriquillo 30 m 10 m 7 m Dépense P+XS 10 m 10 m AD Production à faire Nécessité d envisager la fusion de ces différents MNT (en cours) Kal- - 2 ème Atelier Contributeurs Paris 6-7 juin 2012
38 DONNÉES VECTEUR Données prévues Données essentiellement fournies par les partenaires ou les contributeurs du projet Limites administratives Résultats de traitement thématique ou d interprétation des données images Traitements prévus Contrôle qualité Géométrie : superposition à la mosaïque de référence Kal- - 2 ème Atelier Contributeurs Paris 6-7 juin 2012
39 LICENCES DES DONNEES Contexte KAL- La BD KAL- peut être vue comme un service agrégeant des données, et l utilisateur ne devrait accepter qu une seule fois une licence d utilisation de ce service. Les utilisateurs sont identifiés et typés : contexte recherche, contexte institutionnel Du côté des fournisseurs de données : Ils ne proposent généralement que des licences spécifiques, Leurs licences sont conclues avec l utilisateur final de la donnée. Besoin d une d licence ad-hoc Kal- - 2 ème Atelier Contributeurs Paris 6-7 juin 2012
40 LICENCES DES DONNEES Caractéristiques d une licence Ad-hoc : Attribuée à des utilisateurs ou organismes identifiés, Utilisant les données dans un contexte identifié, Autorisant un droit d usage libre des données dans ce contexte, Excluant les usages commerciaux ou lucratifs, Les données dérivées sont libres de droit Pour KAL- le contexte est défini par : Le domaine des risques Les activités de recherche ou de support à la reconstruction Kal- - 2 ème Atelier Contributeurs Paris 6-7 juin 2012
41 LICENCES DES DONNEES Travaux pour la licence ad hoc: Examen de licences existantes Creative Commons SPOT IMAGE pour utilisation en affichage sur le Web Implication de juristes et contacts avec fournisseurs, Pas de proposition de licence pour le moment. Solution palliative (et provisoire) mise en œuvre pour la BD KAL- : Accès à toutes les données une fois l inscription acceptée : Signature de toutes les licences des produits existants avant l inscription, Signature de la licence de chaque nouveau produit avant sa mise en base. Kal- - 2 ème Atelier Contributeurs Paris 6-7 juin 2012
42 PERSPECTIVES Acquisition/intégration de produits complémentaires Données optiques Images THR (QuickBird, GeoEye, Ikonos) Données radar Images TerraSAR-X MNT MNT Spot 5 P+XS Kal- - 2 ème Atelier Contributeurs Paris 6-7 juin 2012
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