BD ORTHO Historique Descriptif de contenu et de livraison Date du document : Janvier 2011 Révisé le : 17 mai 2011 Institut Géographique National 73 avenue de Paris 94165 Saint-Mandé Cedex www.ign.fr
SOMMAIRE SOMMAIRE... 2 1. DESCRIPTIF DE CONTENU... 3 1.1 Ce que contient ce chapitre...3 2. CARACTÉRISTIQUES TECHNIQUES... 4 2.1 Définitions...4 2.1.1 BD ORTHO Historique... 4 2.2 Spécifications techniques du produit...5 2.2.1 Résolution... 5 2.2.2 Codage des données... 5 2.2.3 Découpage numérique... 5 2.2.4 Emprise du produit... 5 2.2.5 Géoréférencement des dalles... 6 3. PARAMÈTRES DE QUALITÉ... 7 3.1 Paramètres de qualité géométrique...7 3.1.1 L orientation interne... 7 3.1.2 L'aérotriangulation... 8 3.1.3 Le redressement des images... 8 3.2 Aspects radiométriques de l ortho-image...9 3.2.1 Traitements radiométriques... 9 3.2.2 Lignes de mosaïquage... 10 3.2.3 Zones de sursol et occlusions... 10 3.2.4 Traitement des zones interdites ou sans données... 10 4. DESCRIPTIF DE LIVRAISON... 11 Ce que contient ce document...11 Livraison...11 5. FORMAT TIFF... 12 5.1 Caractéristique du format TIFF...12 5.1.1 Codage des données... 12 5.1.2 Volume des données... 12 5.2 Organisation des données...12 5.2.1 Support... 12 5.2.2 Répertoire des données... 12 6. FORMAT COMPRESSÉ ECW... 16 6.1 Caractéristiques de la compression ECW...16 6.1.1 Introduction... 16 6.1.2 Taux de compression... 16 6.1.3 Volume des données... 16 6.2 Organisation des données...18 6.2.1 Support... 18 6.2.2 Répertoire des données... 18 ANNEXE A : Occultations dues aux dévers de bâtiments et autres objets du sursol... 21 ANNEXE B : Valeurs attendues pour l'exactitude planimétrique... 23 ANNEXE C : GLOSSAIRE... 24 BD ORTHO Historique - Descriptif de contenu et de livraison - 17 mai 2011 2
1. DESCRIPTIF DE CONTENU 1.1 Ce que contient ce chapitre Ce chapitre décrit en termes de contenu, de précision géométrique et de qualité image, les caractéristiques du produit BD ORTHO Historique, collection d orthophotographies numériques sur les départements de la métropole et d'outre-mer produites par l IGN. Ce chapitre n'est pas un manuel d'utilisation du produit BD ORTHO Historique. BD ORTHO Historique - Descriptif de contenu et de livraison - 17 mai 2011 3
2. CARACTÉRISTIQUES TECHNIQUES 2.1 Définitions 2.1.1 BD ORTHO Historique Le produit BD ORTHO Historique est une collection de mosaïques numériques d'anciennes orthophotographies panchromatiques (niveaux de gris) rectifiées dans la projection adaptée au territoire couvert : département métropolitain. Ce programme couvre à minima deux couvertures complètes par département comprises entre 1945 et 1965. Le produit BD ORTHO Historique se compose d'images numériques (sans habillage ni surcharge) et d'indications de géoréférencement. Le contenu informationnel est compatible avec des échelles numériques de travail de l ordre du 1 : 5 000 ou plus petites, et peut permettre localement une utilisation jusqu au 1 : 2 000. BD ORTHO Historique - Descriptif de contenu et de livraison - 17 mai 2011 4
2.2 Spécifications techniques du produit 2.2.1 Résolution La résolution (taille terrain du pixel) est de 50 centimètres. 2.2.2 Codage des données La radiométrie de chaque pixel est codée sur 1 octet (8 bits) correspondant à 256 niveaux de gris. 2.2.3 Découpage numérique Les données sont livrées en TIFF ou en ECW par dalles de 1 km par 1 km (5 km par 5 km pour le format ECW) En standard, les limites de l'emprise des dalles sont des kilomètres ronds sur la zone métropolitaine (Lambert-93). Dans le cas d'une livraison dans un autre système de projection, le produit complet est reprojeté puis redécoupé en nouvelles dalles dont les limites sont des kilomètres ronds dans le nouveau système utilisé. Dans certains cas, les dalles extérieures à la zone couverte par le produit peuvent être incomplètes : elles sont alors complétées par du blanc (dans le cas des zones en limites de territoire). 2.2.4 Emprise du produit L'emprise du produit correspond à un département. Elle s appuie sur la limite du département dans la BD CARTO agrandie d'un tampon de 200 m. Toute dalle contenue ou intersectant cette limite est couverte par une addition de missions couvrant des zones de feuilles au 1 : 50 000 complètes. On ne tolérera pas d absence de données dans ces dalles, sauf en bord de mer. Exceptionnellement, en cas de lacune de la prise de vue, l information manquante sera remplacée par celle d une prise de vue dématérialisée (en effet chaque département possède au moins deux couvertures complètes de son territoire). Dans le cas où la limite de département est un fleuve, on étendra si nécessaire le dallage pour que les dalles du département couvrent les deux rives du fleuve. Espace maritime : Les dalles situées entièrement en mer ou sur l estran ne sont pas systématiquement produites, excepté si elles ont un rôle esthétique. Zones interdites : Les zones faisant l'objet, à l époque de la prise de vue, d'une interdiction de représentation et de diffusion ont été floutées ou caviardées. Ces zones interdites, ainsi qu un buffer les entourant seront blanches sur la BD ORTHO Historique. BD ORTHO Historique - Descriptif de contenu et de livraison - 17 mai 2011 5
2.2.5 Géoréférencement des dalles Les systèmes de coordonnées de référence utilisés pour la production sont : Zone Projection Système Ellipsoïde Unité géodésique associé France métropolitaine Lambert 93 RGF93 IAG GRS 1980 mètre Martinique et UTM Nord fuseau WGS84 IAG GRS 1980 mètre Guadeloupe 20 Guyane UTM Nord fuseau RGFG95 IAG GRS 1980 mètre 22 Réunion UTM Sud fuseau 40 RGR92 IAG GRS 1980 mètre Mayotte UTM Sud fuseau 38 RGM04 IAG GRS 1980 mètre Wallis et Futuna UTM Sud fuseau 1 WGS84 IAG GRS 1980 mètre Le géoréférencement de l'image n'étant pas pris en compte dans le format image utilisé en standard (format TIFF), des fichiers de géoréférencement correspondant aux dalles livrées sont fournis selon la projection choisie (Lambert zone, Lambert-2-étendu, Lambert-93, UTM xxx). BD ORTHO Historique - Descriptif de contenu et de livraison - 17 mai 2011 6
3. PARAMÈTRES DE QUALITÉ 3.1 Paramètres de qualité géométrique Ce chapitre fournit les caractéristiques techniques des données utilisées pour produire la BD ORTHO Historique. Il spécifie ensuite les paramètres de qualité géométrique et radiométrique. L exigence principale pour ce produit du point de vue de la géométrie concerne une exactitude planimétrique moyenne autorisant une bonne superposition de l orthophotographie avec le RGE. L indicateur de référence étant le calcul de l EMQ. L exactitude planimétrique de l ortho finale dépend de l aérotriangulation (précision des points d appui, des points de liaison, de l orientation interne) et de la précision du modèle numérique de terrain. On retiendra comme exigence les valeurs cibles moyennes suivantes : Précision MNT (m) Exactitude Plani (m) 2,00 2,0 2,50 2,0 4,10 3,0 5,20 4,0 8,20 6,0 Les erreurs peuvent être très locales (micro-relief non modélisé par le MNT, terrassements récents) ou globales (biais global sur le MNT). Les valeurs indiquées dans le tableau précédent tiennent compte de ces phénomènes. Ces écarts moyens peuvent être dépassés localement de façon importante ; en effet ces valeurs de modélisation ne tiennent pas compte des erreurs de modélisation de l orientation interne (absence de certificat de calibration, distorsion géométrique du scanner mal maîtrisée ), des déformations des clichés anisotropes (non modélisables par une affinité), de la détérioration ou de l usure des clichés (plaque de verre cassée, cliché déchiré ) (cf. ANNEXE B : Valeurs attendues pour l'exactitude planimétrique). 3.1.1 L orientation interne L orientation interne est la modélisation mathématique d un capteur «parfait» sans distorsion. Avec certificat de calibration Pour les images issues de caméras analogiques, lorsqu on dispose d un certificat de calibration archivé valide à la date de prise de vues, la définition du repère faisceau passe par la mesure des repères de fond de chambre dans l image numérisée. Sans certificat de calibration Pour les prises de vues antérieures à 1970 ces fichiers n existent pas toujours. Plusieurs approximations sont nécessaires (format des images, point principal, distorsion, focale ) Pour toutes ces images, le passage de coordonnées image vers coordonnées faisceau peut être erroné de plusieurs pixels ou centaines de microns. Cette erreur ne pourra pas être corrigée et risquera d être visible dans la mosaïque. BD ORTHO Historique - Descriptif de contenu et de livraison - 17 mai 2011 7
3.1.2 L'aérotriangulation L aérotriangulation consiste à déterminer finement la fonction de passage de l image au terrain. On distingue 2 types de mesures : les points d appui et les points de liaison. Les points d appui sont pris sur la BD ORTHO du RGE, l altitude provenant du MNT BD ALTI. Ces mesures manuelles consistent à identifier des détails communs à la prise de vues et à la BD ORTHO. Les paysages peuvent être très différents (notamment dans les zones urbaines) où il est parfois difficile de trouver des points d appuis. La mesure des points de liaison est automatique et à pour objectif de lier les clichés entre eux. La quantité et la qualité des points mesurés dépendront du paysage mais aussi de la qualité des images numérisées. Ainsi il faudra parfois compléter manuellement le manque de points de liaison. A partir de ces mesures, le calcul détermine la fonction de passage terrain-image. La redondance des mesures permet généralement de mettre en évidence les «fautes» de mesures quand le système est correctement mis en place. Cela peut devenir plus délicat quand la calibration de la caméra n existe pas (cf chapitre orientation interne) ou quand aucun point d appui n est identifiable rendant le système instable. 3.1.3 Le redressement des images Grâce aux modèles calculés à l étape précédente chaque image est rectifiée en tenant compte du relief. Le relief est modélisé sous la forme d un modèle numérique de terrain. Le modèle utilisé est celui de la composante topographique du RGE qui se présente sous forme d une grille régulière au pas de 25 m. Ces MNT décrivent le sol naturel. Ainsi les Bâtiments, ponts, viaducs, déblais/remblais ne sont pas modélisés et ne seront pas redressés dans l ortho. Ce MNT est calculé à partir des courbes de niveau et des points cotés archivés. La précision altimétrique dépend donc de l origine des points côtés et des courbes de niveau dont l équidistance peut varier selon les feuilles au 1 : 50 000 ou le relief traité. Pour les zones frontalières, des MNT étrangers peuvent être utilisés pour les zones au delà de la frontière. Les imprécisions du MNT ou les défauts de modélisation engendrent des erreurs planimétriques sur l ortho d autant plus importantes que l on s éloigne du centre de l image. BD ORTHO Historique - Descriptif de contenu et de livraison - 17 mai 2011 8
3.2 Aspects radiométriques de l ortho-image 3.2.1 Traitements radiométriques Le nombre de clichés couvrant une zone (un département par exemple) peut être important. Ces clichés présentent des disparités d ensoleillement et parfois de date ou de saison (cas des prises de vues réalisées sur plusieurs jours). Mosaïque de 44 clichés non corrigés des phénomènes de hot-spot et de vignettage. Toulouse (1955). Le traitement radiométrique consiste à trouver ou calculer le meilleur compromis possible sur la zone couverte en tenant compte des écarts ou disparités liées aux conditions de prise de vue (ensoleillement, saison ), au paysage, au comportement des objets constituant le paysage. Dans la pratique le processus cherche à corriger chaque image des effets internes d éclairement et de couleur liés à l ensoleillement. L ensemble des images doit aussi être homogénéisé. Pour chaque image on applique une correction d éclairement (hot-spot et vignettage). Une fois cette correction appliquée les images sont globalement égalisées sur l ensemble du chantier. On peut ajouter que sur certaines prises de vues, l utilisation des courtes focales ou ces caméras à champ large a généré des effets de vignettage (différence d éclairement entre le centre et le bord de l image) importants et plus difficile à corriger. Mosaïque de 44 clichés minimisant les effets dus aux conditions de prise de vue. Toulouse (1955). BD ORTHO Historique - Descriptif de contenu et de livraison - 17 mai 2011 9
3.2.2 Lignes de mosaïquage Le mosaïquage consiste à produire une seule image à partir de l ensemble des images orthorectifiées constituant la mission aérienne nécessaire pour couvrir la zone d intérêt. L objectif est donc de générer une ou des ortho-images de grande taille en assurant une parfaite continuité géométrique et radiométrique entre les différentes images brutes. Les difficultés du mosaïquage sont dues à l imprécision des différents modèles utilisés en amont aussi bien en ce qui concerne la géométrie que la radiométrie. Le but de ce traitement est de donner une impression visuelle de continuité entre des images qui peuvent être localement dissemblables. L origine des dissemblances peut être : - géométrique : effet de l imprécision sur l orientation des images et de l imprécision du MNT - radiométrique : effet de l imprécision des modèles de corrections radiométriques, élimination du voile, vignettage, correction du hot-spot, différence de date d acquisition, 3.2.3 Zones de sursol et occlusions Une zone de sursol, en particulier le bâti, les ponts, les viaducs, n étant pas redressée, elle peut induire une occultation du sol. Les exemples fournis en Annexe A illustrent ce phénomène. Pour des raisons esthétiques, certains ponts ou viaducs importants sont retouchés par procédé infographique afin de préserver leur forme géométrique naturelle. 3.2.4 Traitement des zones interdites ou sans données Sur les zones faisant l'objet, à l époque de la prise de vue, d'une interdiction de représentation et de diffusion, les images initiales ont été floutées ou caviardées. Les zones pour lesquelles on ne dispose pas de données sont remplacées par une radiométrie blanche uniforme. BD ORTHO Historique - Descriptif de contenu et de livraison - 17 mai 2011 10
4. DESCRIPTIF DE LIVRAISON Ce que contient ce document Ce chapitre décrit la manière dont une livraison du produit BD ORTHO Historique est organisée en termes de fichiers et de structure de données : Nomenclature des répertoires et des fichiers. Remarque : La nomenclature utilisée n'est pas compatible avec un usage sous MS-DOS 6.0, Windows 3.11, des versions plus anciennes des mêmes systèmes d'exploitation ou certains systèmes UNIX anciens. Livraison Une livraison concerne un département du produit BD ORTHO Historique, elle concerne soit la totalité, soit un ou plusieurs extraits du département. Une livraison est constituée de : - données image - métadonnées - données d accompagnement BD ORTHO Historique - Descriptif de contenu et de livraison - 17 mai 2011 11
5. FORMAT TIFF 5.1 Caractéristique du format TIFF 5.1.1 Codage des données Le produit est livré au format TIFF (Tagged Image File Format) non compressé, codé sur 1 octet. 5.1.2 Volume des données L orthophotographie numérique implique la manipulation de grandes quantités de données. A titre indicatif on obtient les volumes suivants : Taille pixel orthophoto Niveaux de gris (codage sur 1 octet ou 8 bits) Département moyen (6200 km²) 0,50 m 4 Mo (1 km 1 km) 24 Go 5.2 Organisation des données 5.2.1 Support Le produit est livré sur un ou plusieurs supports physiques dont la nature (CDROM, DVDROM, disque dur) est adaptée au volume des données. La répartition des données peut varier d'une mise à jour à l'autre. Chaque support de livraison présente les informations nécessaires à une identification sans ambiguïté des données livrées : produit, format, projection, édition 5.2.2 Répertoire des données L arborescence des répertoires de livraison est la suivante : BD ORTHO Historique - Descriptif de contenu et de livraison - 17 mai 2011 12
Les fichiers.md5 présents dans différents répertoires de l arborescence, sont des signatures de fichiers qui permettent de contrôler l intégrité de la livraison (après copie, téléchargement, etc.), par rapport aux fichiers initiaux. Répertoire BDORTHOHisto 1_DONNEES_LIVRAISON_AAAA-MM-XXXX Nomenclature : - AAAA-MM : désigne l année et le mois de livraison - XXXX: identificateur de la livraison (code à 5 chiffres). Contenu : Ce dossier contient un ou plusieurs répertoires de données. Chaque répertoire correspond à un département ou à une extraction. Ces répertoires sont nommés de la façon suivante : BDO_His_FORMAT_RIG_INFO avec : - FORMAT qui désigne le format de livraison des données, ici TIF. - RIG : code des Références Internes Géodésiques. Ce code propre à l IGN donne la projection de livraison (par exemple LAMB93 ou LAMBE respectivement pour Lambert-93 et Lambert-2-étendu). Le fichier RIG.xml situé dans le répertoire SUPPLEMENTS contient l ensemble des codes - INFO précise la zone et l édition du produit livré. Chaque répertoire 1_DONNEES_LIVRAISON_AAAA-MM-XXXX contient les données images livrées par dalle de 1 km x 1 km. Les limites de l'emprise des dalles sont des kilomètres ronds en Lambert-93. Chaque dalle est nommée de la façon suivante : DD-AAAA-XXXX-YYYY-PPP.tif - DD désigne le numéro du département sur 2 caractères, - AAAA désigne l'année de la prise de vues, ou la plus ancienne si la prise de vues s'étale sur plusieurs années, - XXXX désigne l'abscisse en kilomètres du coin nord-ouest de la dalle, - YYYY désigne l'ordonnée en kilomètres du coin nord-ouest de la dalle, - PPP désigne la projection sur 3 ou 4 caractères (LA1, LA2, LA3, LA4 pour les Lambert zone, LA93 pour Lambert-93 et LA2E pour Lambert-2-étendu) - tif est l'extension du nom du fichier liée au format TIFF - Les fichiers de géoréférencement pour chaque dalle aux formats suivants :. TAB : format Mapinfo versions 4.5 et ultérieures.. GXT : format Géoconcept versions 5 et ultérieures.. TFW : format ArcGIS versions 3.0 et ultérieures.. GRF : un fichier générique au format texte Ces fichiers sont conçus pour exploitation sur plates-formes PC. 2_DESCRIPTIFS_PRODUIT Contenu : - Descriptif de contenu et de livraison du produit BD ORTHO Historique au format.pdf, nommés : DC_DL_BDORTHOHisto.pdf (il s agit du présent document). - Descriptif de contenu des métadonnées au format.pdf, nommé : DC_Metadonnees.pdf. BD ORTHO Historique - Descriptif de contenu et de livraison - 17 mai 2011 13
3_METADONNEES_PRODUIT Contenu : Fichiers IGNF_BDORTHOHistor.xml et IGNF_BDORTHOHistor.html qui contiennent les métadonnées du produit BD ORTHO Historique. 4_METADONNEES_LIVRAISON_AAAA-MM-XXXX Nomenclature : - AAAA-MM : désigne l année et le mois de livraison - XXXX: identificateur de la livraison (code à 5 chiffres) Contenu : Ce dossier contient un ou plusieurs répertoires de métadonnées. Chaque répertoire correspond à un département ou à une extraction. Il porte le même nom que le répertoire de données auquel il est associé (Cf. 1_DONNEES_LIVRAISON_AAAA-MM-XXXXX. Chaque répertoire nommé de la manière suivante contient les fichiers de métadonnées aux formats XML et HTML : BDO_His_FORMAT_RIG_INFO, avec :. FORMAT : TIFF.. RIG : code des Références Internes Géodésiques. Ce code propre à l IGN donne la projection de livraison (par exemple LAMB93 ou LAMBE respectivement pour Lambert-93 et Lambert-2- étendu). Le fichier RIG.xml situé dans le répertoire SUPPLEMENTS contient l ensemble des codes.. INFO : précisions sur la zone et l édition du produit livré. Dans le cas d une indisponibilité des métadonnées de lots de livraison et des métadonnées de lots ou de tuiles, un fichier LISEZ_MOI.txt en informe l utilisateur. 5_SUPPLEMENTS_LIVRAISON_AAAA-MM-XXXX Nomenclature : - AAAA-MM : désigne l année et le mois de livraison - XXXX: identificateur de la livraison (code à 5 chiffres) Contenu : Ce dossier contient un ou plusieurs répertoires de suppléments à la livraison (fichiers d informations propres à la livraison). Chaque répertoire correspond à un département ou à une extraction. Il porte le même nom que le répertoire de données auquel il est associé (Cf. 1_DONNEES_LIVRAISON_AAAA-MM-XXXX. Chaque répertoire contient : - Un fichier PDF fournissant sur fond SCAN 1000 l emprise des données livrées (pour les départements métropolitains uniquement). - Les fichiers vectoriels de l emprise de la commande, nommés : dalles. Ces fichiers sont livrés aux formats ArcGIS (.SHP,.SHX,.DBF) et Mapinfo (.MIF,.MID.) - Les fichiers vectoriels des zones de mosaïquage au format SHP : Mosaïque_DEP (avec DEP qui désigne le numéro de département) avec les attributs suivants : - NUMPVA : le numéro de prise de vue - NUMMIS : le numéro de mission - DATE : la date de prise de vue BD ORTHO Historique - Descriptif de contenu et de livraison - 17 mai 2011 14
Répertoire SUPPLEMENTS Contenu : - Un fichier CodeLists.xml, qui présente la liste et la description des valeurs de métadonnées proposées par la norme ISO 19115. - Un fichier RIG.xml, qui présente la liste et la description des différentes Références Internes Géodésiques de l IGN. - Le produit SCAN1000 France Entière. Celui-ci est livré sous la forme de 5 dalles au format TIFF, nommées : SC1000 _XXXX_YYYY_Projection.TIF, avec :. XXXX : abscisse en kilomètre du coin Nord-Ouest de la dalle.. YYYY : ordonnée en kilomètre du coin Nord-Ouest de la dalle. Des fichiers de géoréférencement portant le même nom sont également fournis, aux formats.tfw,.tab,.gxt et.grf. - Un dossier compressé nommé : IGNMap.zip. Ce dossier contient un exécutable du lecteur IGNMap. Il s agit d un visualiseur de données géographiques possédant également des fonctions de reprojection et de changement de systèmes de coordonnées. -Un fichier IGNMap_reprojection.pdf, documentation permettant d utiliser IGNMap pour reprojeter les données. BD ORTHO Historique - Descriptif de contenu et de livraison - 17 mai 2011 15
6. FORMAT COMPRESSÉ ECW 6.1 Caractéristiques de la compression ECW 6.1.1 Introduction La compression ECW (Enhanced Compressed Wavelet) est un système de compression par ondelettes mis au point par la société ER MAPPER. Le produit est livré au format généré par les logiciels ER Mapper version 6 ou ultérieure. La version utilisée pour ce format est la dernière version disponible permettant l utilisation de l ortho-image avec les SIG couramment utilisés par les utilisateurs de l ortho-image, moyennant l installation de plug-in gratuits et téléchargeables (souvent déjà intégrés dans les logiciels récents). L IGN ne peut pas garantir la pérennité de ce format dans le temps, la bibliothèque de fonctions utilisée, outre qu elle soit évolutive, n étant pas publique. 6.1.2 Taux de compression En principe, la compression ECW se fait au taux de compression nominal de 10 pour les prises de vues analogiques (BD ORTHO Historique). Le taux réel de compression (souvent supérieur) peut varier selon le type d'image (et de capteur d images) qui sert à produire l'ortho-image. Le taux de compression est choisi pour qu'aucune différence de radiométrie ne soit visible au zoom 1 entre l'image non compressée et l'image compressée. La radiométrie est globalement conservée avec en particulier les conséquences suivantes (zoom 1) : - pas de création de radiométries parasites - pas de création de flou - pas de perte d'information visible - conservation de l'histogramme De plus, cette compression ne dégrade pas la géométrie. 6.1.3 Volume des données L orthophotographie numérique implique des manipulations de grandes quantités de données. A titre indicatif on obtient les volumes suivants par résolution : Taille pixel orthophoto 1 dalle niveaux de gris (1 octet) département moyen (6200 km²) BD ORTHO Historique Compressée ECW 0,50 m 7 Mo (5 km 5 km) 1,5 Go Chaque département est découpé en dalles compressées de 5 km x 5 km, constituées à partir des dalles kilométriques non compressées. De plus, les dalles compressées sont plus grandes : celles qui sortent de l emprise du département seront donc partiellement blanches (voir exemple plus ci-dessous) BD ORTHO Historique - Descriptif de contenu et de livraison - 17 mai 2011 16
Fig. 3 22 dalles BD ORTHO Historique BD ORTHO Historique - Descriptif de contenu et de livraison - 17 mai 2011 17
6.2 Organisation des données 6.2.1 Support Le produit est livré sur un ou plusieurs supports physiques dont la nature (CDROM, DVDROM, disque dur) est adaptée au volume des données. La répartition des données peut varier d'une mise à jour à l'autre. Chaque support de livraison présente les informations nécessaires à une identification sans ambiguïté des données livrées : produit, format, projection, édition 6.2.2 Répertoire des données L arborescence des répertoires de livraison est la suivante : Les fichiers.md5 présents dans différents répertoires de l arborescence, sont des signatures de fichiers qui permettent de contrôler l intégrité de la livraison (après copie, téléchargement, etc.), par rapport aux fichiers initiaux. Répertoire BDORTHOHisto 1_DONNEES_LIVRAISON_AAAA-MM-XXXXX Nomenclature : - AAAA-MM : désigne l année et le mois de livraison - XXXXX : identificateur de la livraison (code à 5 chiffres) Contenu : Ce dossier contient un ou plusieurs répertoires de données. Chaque répertoire correspond à un département ou à une extraction. Ces répertoires sont nommés de la façon suivante : BDO_His_FORMAT_RIG_INFO avec : - FORMAT qui désigne le format de livraison des données, ici ECW. - RIG : code des Références Internes Géodésiques. Ce code propre à l IGN donne la projection de livraison (par exemple LAMB93 ou LAMBE respectivement pour Lambert-93 et Lambert-2-étendu). Le fichier RIG.xml situé dans le répertoire SUPPLEMENTS contient l ensemble des codes - INFO précise la zone et l édition du produit livré. BD ORTHO Historique - Descriptif de contenu et de livraison - 17 mai 2011 18
Chaque répertoire 1_DONNEES_LIVRAISON_AAAA-MM-CCCCC contient les données images livrées par dalle de 5 km x 5 km. Les limites de l'emprise des dalles sont des kilomètres ronds en Lambert-93. Chaque dalle est nommée de la façon suivante : DD-AAAA-XXXX-YYYY-PPP.ecw - DD désigne le numéro du département sur 2 caractères (ou 3 pour les DOM-TOM), - AAAA désigne l'année de la prise de vues, ou la plus ancienne si la prise de vues s'étale sur plusieurs années, - XXXX désigne l'abscisse en kilomètres du coin nord-ouest de la dalle, - YYYY désigne l'ordonnée en kilomètres du coin nord-ouest de la dalle, - PPP désigne la projection sur 3 ou 4 caractères (LA1, LA2, LA3, LA4 pour les Lambert zone, LA93 pour Lambert-93 et LA2E pour Lambert-2-étendu) - ecw est l'extension du nom du fichier liée au format ECW - Les fichiers de géoréférencement pour chaque dalle aux formats suivants :. TAB : format Mapinfo versions 4.5 et ultérieures.. GRF : un fichier générique au format texte Ces fichiers sont conçus pour exploitation sur plates-formes PC. 2_DESCRIPTIFS_PRODUIT Contenu : - Descriptif de contenu et de livraison du produit au format PDF, nommé : DC_DL_BDORTHOHisto.pdf (il s agit du présent document). - Descriptif de contenu des métadonnées au format.pdf, nommé : DC_Metadonnees.pdf. 3_METADONNEES_PRODUIT Contenu : Fichiers IGNF_BDORTHOHistor.xml et IGNF_BDORTHOHistor.html qui contiennent les métadonnées du produit BD ORTHO Historique. 4_METADONNEES_LIVRAISON_AAAA-MM-CCCCC Nomenclature : - AAAA-MM : désigne l année et le mois de livraison - CCCCC : identificateur de la livraison (code à 5 chiffres) Contenu : Ce dossier contient un ou plusieurs répertoires de métadonnées. Chaque répertoire correspond à un département ou à une extraction. Il porte le même nom que le répertoire de données auquel il est associé (Cf. 1_DONNEES_LIVRAISON_AAAA-MM-CCCCC). Chaque répertoire nommé de la manière suivante contient les fichiers de métadonnées aux formats XML et HTML : BDO_FORMAT_RIG_INFO, avec :. FORMAT : ECW.. RIG : code de la projection.. INFO : précisions sur la zone et l édition du produit livré. Dans le cas d une indisponibilité temporaire des métadonnées de lots de livraison et des métadonnées de lots ou de tuiles, un fichier LISEZ_MOI.txt en informe l utilisateur. BD ORTHO Historique - Descriptif de contenu et de livraison - 17 mai 2011 19
5_SUPPLEMENTS_LIVRAISON_AAAA-MM-CCCCC Nomenclature : - AAAA-MM : désigne l année et le mois de livraison - CCCCC : identificateur de la livraison (code à 5 chiffres) Contenu : Ce dossier contient un ou plusieurs répertoires de suppléments à la livraison (fichiers d informations propres à la livraison). Chaque répertoire correspond à un département ou à une extraction. Il porte le même nom que le répertoire de données auquel il est associé (Cf. 1_DONNEES_LIVRAISON_AAAA-MM-CCCCC). Chaque répertoire contient : - Un fichier PDF fournissant sur fond SCAN 1000 l emprise des données livrées (pour les départements métropolitains uniquement). - Les fichiers vectoriels de l emprise de la commande, nommés : dalles. Ces fichiers sont livrés aux formats ArcGIS.SHP,.SHX,.DBF,.PRJ et Mapinfo.MIF,.MID. - Les fichiers vectoriels des zones de mosaïquage au format SHP : Mosaïque_DEP (avec DEP qui désigne le numéro de département) avec les attributs suivants : - NUMPVA : le numéro de prise de vue - NUMMIS : le numéro de mission - DATE : la date de prise de vue Répertoire SUPPLEMENTS Contenu : - Un fichier CodeLists.xml qui présente la liste et la description des valeurs de métadonnées proposées par la norme ISO 19115. - Un fichier RIG.xml qui présente la liste et la description des différentes Références Internes Géodésiques de l IGN. - Le produit SCAN1000 France Entière. Celui-ci est livré sous la forme de 5 dalles au format TIFF, nommées : SC1000 _XXXX_YYYY_Projection.TIF, avec :. XXXX : abscisse en kilomètre du coin Nord-Ouest de la dalle.. YYYY : ordonnée en kilomètre du coin Nord-Ouest de la dalle. - Un dossier compressé nommé : IGNMap.zip. Ce dossier contient un exécutable du lecteur IGNMap. Il s agit d un visualiseur de données géographiques possédant également des fonctions de reprojection et de changement de systèmes de coordonnées. -Un fichier IGNMap_reprojection.pdf, documentation permettant d utiliser IGNMap pour reprojeter les données. BD ORTHO Historique - Descriptif de contenu et de livraison - 17 mai 2011 20
ANNEXE A : Occultations dues aux dévers de bâtiments et autres objets du sursol Chaque point de l image est rectifié en fonction de l altitude trouvée sur le MNT (Modèle Numérique de Terrain). Cela signifie que tout objet dont le relief est différent du relief modélisé par le MNT n est que partiellement redressé. Dès lors, un bâtiment, par exemple, garde sur l image le dévers (effet de perspective par rapport au sol) qu il possédait sur le cliché aérien origine, ce qui se traduit par des zones occultées au sol. Lorsqu un tel phénomène apparaît dans le produit BD ORTHO Historique, c est le plus souvent parce que la zone concernée n est visible sur aucun cliché de la prise de vues. L importance de cette occultation dépend des paramètres de prise de vues et de la hauteur du bâtiment, comme le montre le schéma ci-dessous : h Partie cachée BD ORTHO Historique - Descriptif de contenu et de livraison 17 mai 2011 21
L exemple ci-dessous illustre le phénomène de dévers. La prise de vues est réalisée avec une focale 152 mm à l échelle du 1 : 25 000. Dans le cas d une rue, l importance de la zone occultée dépend en outre de la direction de la façade du bâtiment par rapport au centre du cliché : si cette façade est orthogonale à la direction du centre du cliché, l occultation est plus importante. BD ORTHO Historique - Descriptif de contenu et de livraison 17 mai 2011 22
ANNEXE B : Valeurs attendues pour l'exactitude planimétrique 01 73 43 69 84 81 65 64 66 30 23 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 67 68 70 71 72 74 76 77 78 79 80 82 83 85 86 87 88 89 90 91 95 0316 0317 0319 0415 0416 0417 0418 0419 0515 0516 0517 0518 0519 0520 0615 0616 0617 0618 0619 0620 0714 0715 0716 0717 0718 0719 0720 0721 0814 0815 0816 0817 0818 0819 0820 0821 0822 0823 0915 0916 0917 0918 0919 0920 0921 0922 0923 1015 1016 1017 1018 1019 1020 1021 1022 1023 1024 1025 1026 1110 1115 1116 1117 1118 1119 1120 1121 1122 1123 1124 1125 1126 1210 1211 1212 1213 1214 1215 1216 1217 1218 1219 1220 1221 1222 1223 1224 1225 1226 1227 1228 1229 1244 1245 1310 1311 1312 1313 1314 1315 1316 1317 1318 1319 1320 1321 1322 1323 1324 1325 1326 1327 1328 1329 1330 1331 1332 1333 1334 1335 1336 1337 1338 1339 1340 1341 1342 1343 1344 1345 1346 1411 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ANNEXE C : GLOSSAIRE Aérotriangulation Méthode de constitution d un canevas complémentaire de points d appui, déterminés par leurs trois coordonnées dans l espace objet, en utilisant les relations géométriques qui lient les photographies adjacentes d une prise de vues stéréoscopiques, et un nombre nettement réduit de points d appui connus, généralement situés aux extrémités et en milieu de bande. Dans ce document, l aérotriangulation est la méthode utilisée pour calculer les orientations des photographies. Distance Canevas Dalle Exactitude Géoréférencement Image numérique Modèle Numérique de Terrain (MNT) Mosaïque d'images (de photos) Longueur du trajet entre deux points. Ensemble discret de points, bien répartis sur la surface à lever, dont les positions sont déterminées avec une précision au moins égale à celle qu on attend du levé. Les coordonnées des points de canevas sont exprimées dans un même système de référence. Unité d un découpage régulier d une image. Les dalles sont jointives mais ne se recouvrent pas, contrairement aux tuiles. Etroitesse de l'accord entre la mesure (ou l'estimation) d'une grandeur et la valeur nominale de cette grandeur. On la chiffre généralement par une erreur moyenne quadratique. Possibilité d'attribuer des coordonnées cartographiques et géographiques à tout pixel d'une image numérique. Matrice de pixels représentant le terrain, résultant d'une acquisition directe ou indirecte. Note : Une acquisition est dite directe (vis-à-vis du terrain) si elle provient d'un capteur numérique (y compris radar) et indirecte si elle provient d'un scannage de document (photo ou carte). Note : Les termes de «photo», «cliché» et «carte» dénotent le plus souvent des documents analogiques. Quand le contexte l'exige, on parlera de «photo numérique», «cliché numérique» et «carte numérique», qui renvoient à des images numériques. Cependant, quand le contexte est sans ambiguïté ou dans des documents généralisés, on pourra employer les termes de «photo», «cliché» et «carte» pour désigner des documents numériques. Ensemble de points référencés en planimétrie et en altimétrie modélisant le relief du sol sous forme numérique. Note : Les données du MNT peuvent être structurées de différentes façons : matrice de pixels, réseau de triangles, polygones matérialisant des courbes de niveaux. Note : Pour être exploité et fournir partout une information altimétrique, le MNT nécessite une fonction d'interpolation adaptée à la structure des données, au type de relief (plat ou tourmenté) et à l'utilisation que l'on veut en faire (restitution fidèle ou caricaturée). Document résultant d'un montage d'images de scènes (photos), ou de parties de scènes (photos), connexes et prétraitées pour être raccordables géométriquement et radiométriquement. La ligne de mosaïquage désigne la ligne de raccord entre les clichés. Ortho-image Autre appellation pour «orthophotographie». BD ORTHO Historique - Descriptif de contenu et de livraison 17 mai 2011 24
Orthophotographie Orthorectification Photogrammétrie Photographie aérienne Pixel Point chaud (hot spot) Point d appui Point de canevas Point de liaison Point de calage Point de repère Projection Radiométrie Raster Image photographique sur laquelle ont été corrigées les déformations dues au relief du terrain, à l'inclinaison de l'axe de prise de vues et à la distorsion de l'objectif. Une orthophotographie peut toutefois présenter des déformations résiduelles et des manques de couverture d autant moins négligeables que les pentes du terrain sont plus fortes et les superstructures plus nombreuses et élevées. Dans le texte, on parlera aussi d ortho-image. Application à une image de traitements destinés à corriger les déformations dues au relief du terrain, à l inclinaison de l axe de prise de vue et à la distorsion de l objectif. Terminologie de télédétection et de photogrammétrie (Conseil international de la langue française) : Science et art dont le sujet d'étude est la photographie dans l'intention de recueillir des données conduisant à des restitutions dimensionnelles et de déterminer la forme et la position d'un objet dans l'espace. Image aérienne, en noir et blanc, couleurs ou fausses couleurs, le système imageur étant une chambre photographique classique. Plus petite surface homogène constitutive d une image enregistrée, définie par les dimensions de la maille d échantillonnage. Région dans l alignement de l appareil de prise de vue et du soleil. Aucune ombre n y est visible, les rayons lumineux y sont réfléchis en direction du cliché de manière plus importante qu ailleurs créant une zone très lumineuse et très peu contrastée, donc pauvre en aides à la lecture de l information. Point de canevas utilisé pour effectuer le prétraitement et/ou le traitement géométrique des données. Point de repère connu en coordonnées. Point servant à lier différentes images lors d'une modélisation par bloc (aéro- ou spatiotrianguation). Il est situé dans la zone de recouvrement des images et doit être repérable sur chacune des images. Sa position n'est pas nécessairement connue. Le modèle relatif obtenu sera ensuite localisé de façon absolue par la prise de points de calage. Entité élémentaire. Point dont les coordonnées cartographiques sont connues et utilisées pour géoréférencer ou caler une image Elément ponctuel matérialisé au sol par un détail naturel ou artificiel identifiable sur l image. Une projection (ou représentation) cartographique est une correspondance continue, généralement biunivoque, entre les points d'un ellipsoïde de référence ou d'une partie de celui-ci, et les points d'un plan, (ou éventuellement d'une autre surface). Une projection cartographique est une projection utilisée pour la réalisation de cartes de la Terre, celle-ci étant supposée projetée sur un ellipsoïde de référence suivant les normales à ce dernier. On appelle «radiométrie» le contenu colorimétrique des images. Les ortho-images vont se caractériser par leur qualité géométrique et par leur qualité radiométrique. Certains traitements radiométriques employés tendent à conserver au mieux l énergie physique reçue par les capteurs (égalisation physique) alors que d autres traitements sont appliqués pour s approcher au mieux du rendu des couleurs naturelles et limiter l hétérogénéité liée aux conditions de prise de vues. Donnée dont l'ensemble constitue une image matricielle de pixels. BD ORTHO Historique - Descriptif de contenu et de livraison 17 mai 2011 25
Repiquage Système d'informations géographiques Stéréopréparation Méthode servant à déterminer un canevas en s affranchissant des mesures sur le terrain grâce à la réutilisation de points dont les coordonnées X, Y et/ou Z ont été calculées lors d une précédente mission. Pour cela, on identifie ces points sur les nouveaux clichés. Cette opération est source d une perte de précision. SIG (concept, outils et données) - Patricia Bordin : Système informatique de matériels, de logiciels et de processus conçu pour permettre la collecte, la gestion, le traitement et l'affichage de données à référence spatiale afin de résoudre des problèmes complexes localisés. Ensemble des opérations qui ont pour but la détermination directe d un canevas de points d appui (ensemble de points connus en X, Y et/ou Z). La stéréopréparation suppose l existence préalable, sur la zone à lever de réseaux géodésique et de nivellement de précision assez denses (l utilisation du positionnement GPS rend cette condition moins fondamentale). BD ORTHO Historique - Descriptif de contenu et de livraison 17 mai 2011 26