Introduction à l’analyse de l’espace image
Disponible avec une licence Image Analyst.
Lorsqu’un capteur capte la lumière et forme une image, il capture la scène dans une géométrie de perspective. En conséquence, l’image a sa propre cartographie unique du monde 3D dans cette image 2D spécifique. Dans le cas d’images télédétectées, cette géométrie est décrite dans un modèle de capteur qui accompagne l’image dans les métadonnées. Le mode perspective de la vue cartographique permet d’afficher l’imagerie oblique dans un système de coordonnées d’image, appelé espace image, plutôt que dans un système de coordonnées cartographique afin de permettre une interprétation plus intuitive de l’image. Il facilite la transformation transparente entre un système de coordonnées d’image (ICS) et un système de coordonnées cartographique pour l’affichage, l’interprétation, la collecte et la mise à jour de données d’entités SIG sur l’imagerie en perspective.
Capacités d’analyse de l’espace image
Voici les raisons pour lesquelles l’utilisation d’un ICS dans l’espace image est particulièrement utile pour l’analyste d’image :
L’imagerie oblique et en perspective est affichée dans son orientation naturelle et favorise une interprétation intuitive de l’image.
L’image n’étant pas rééchantillonnée, elle conserve sa clarté d’origine et est exempte de distorsion.
Elle assure une transformation complète des coordonnées entre l’image et le sol. Ainsi, toute information géographique que vous souhaitez afficher dans l’espace image est transformée en ICS et superposée avec précision à l’image et symbolisée comme elle le serait normalement.
Toute autre image introduite dans le cadre d’affichage de l’espace image est également transformée en image de mise au point affichée dans ICS.
Les entités et les objets peuvent être localisés et mesurés avec précision dans l’espace image avec des résultats donnés dans les unités de choix.
Les entités peuvent être créées et éditées dans l’espace image à l’aide d’outils standard de création et d’édition, puis enregistrées dans une géodatabase de données du système de coordonnées cartographique choisi.
Utiliser l’imagerie en mode perspective
L’imagerie est souvent collectée à des angles significatifs, c’est ce qu’on appelle l’imagerie oblique. Cela est utile pour la détermination d’informations relatives à des entités comme les façades de bâtiments et d’autres infrastructures techniques qu’il n’est pas possible d’obtenir à partir de l’imagerie verticale. L’imagerie satellite est souvent collectée à des angles supérieurs à 15 degrés du point nadiral désactivé, comme c’est le cas pour l’imagerie aérienne et de drone.
Le type d’analyse le plus courant de l’imagerie oblique est l’interprétation manuelle de l’image. La cognition humaine est très efficace dans l’interprétation visuelle des images. Cela inclut non seulement l’évaluation du contenu de l’image, mais aussi la signification et les relations de ce contenu, ainsi que la reconnaissance des schémas spatiaux, la détection des changements et le taux de variation dans les applications de surveillance. L’imagerie oblique est particulièrement utile pour la reconnaissance, la surveillance et la connaissance de la situation pour diverses applications telles que la gestion et la réponse aux urgences.
L’affichage d’un type d’image dans un système de coordonnées basé sur une carte, appelé espace cartographique, est intrinsèquement déformé, étiré et tordu pour s’adapter précisément à une carte plate 2D. Les images à des fins cartographiques sont collectées spécifiquement pour être vues dans un contexte cartographique. Elles sont collectées verticalement pour minimiser la quantité de distorsion, et les techniques d’orthorectification corrigent les images pour qu’elles s’alignent davantage avec la carte. Cependant, avec l’imagerie oblique, les distorsions peuvent être sévères, rendant difficile l’interprétation de l’image. ArcGIS Image Analyst permet de travailler avec des images obliques dans leur géométrie native plutôt que dans l’espace cartographique. Les images non projetées vues dans l’orientation dans laquelle elles ont été collectées sont affichées dans l’espace image de la vue de la carte. Afficher des images dans l’espace image vous permet de travailler avec elles de manière plus naturelle et d’apporter des données SIG et cartographiques à l’image.
Lors de l’affichage d’images dans l’espace cartographique, les images sont souvent affichées avec le nord orienté vers le haut de l’affichage. Parce que les images obliques sont collectées à partir de différents angles de vue, afficher des images obliques dans l’espace cartographique avec le nord orienté vers le haut fait que les bâtiments et autres entités au sol semblent penchés à divers angles désorientant, rendant l’interprétation des images obliques.
L’image satellite suivante montre une image oblique affichée dans l’espace cartographique traditionnel, avec le nord vers le haut et l’image orthorectifiée à la volée pour être correctement enregistrée sur le fond de base.
Notez comment les bâtiments sur l’image penchent vers le nord-est, rendant l’interprétation de l’image difficile.
L’image satellite suivante montre l’image oblique dans l’espace image, non déformée et tournée, avec des bâtiments affichés verticalement dans une orientation plus naturelle.
L’image oblique affichée en mode espace image est intrinsèquement plus intuitive pour l’interprétation de l’image.
Vous pouvez utiliser n’importe quel jeu de données raster pris en charge ayant les métadonnées de base requises. Les métadonnées requises incluent des fichiers de modèles de capteurs (par exemple, [RPC] (coefficient polynomial rationnel), modèle de caméra full-frame, etc.) couramment associés à des images satellites, ou des images aériennes ajustées par blocs dans un jeu de données mosaïque. Les informations de la plateforme d’imagerie au moment de l’acquisition, telles que la position x, y, z, l’azimut et l’élévation pour les données satellites, ainsi que l’orientation extérieure pour les images aériennes et la taille des pixels, sont utilisées pour orienter correctement l’image dans l’ICS. Dans la fenêtre Contents (Contenu), activez la mise au point de l’image que vous souhaitez utiliser, et elle s’affiche en mode perspective dans l’affichage de la vue cartographique basé sur l’ICS.
Activez vos images pour l’analyse en mode perspective
Les systèmes traditionnels de projection cartographique incluent les systèmes de coordonnées géographiques et les systèmes de coordonnées projetées. Ces systèmes de coordonnées 2D sont des systèmes de référence utilisés pour représenter les emplacements d’images et d’entités géographiques au sein d’un cadre géographique commun. La base de cet espace image est un troisième système de référence appelé système de coordonnées d’image (ICS).
Les systèmes de coordonnées géographiques (GCS) et les systèmes de coordonnées projetés (PCS) sont des transformations cartographiques 2D, tandis que l’ICS est une transformation 3D complète. Cela fonctionne pour les images, mais aussi pour toutes les autres données dans le SIG. Le système de coordonnées d’image transforme sans interruption les images et les données SIG dans l’espace image de colonne et de ligne en espace cartographique de manière bidirectionnelle.
Avec l’affichage de la vue cartographique en mode perspective, l’ICS est défini par l’image de mise au point, qui est l’image active dans l’affichage. L’image peut être commutée dynamiquement du mode espacecartographique au mode espace image d’un simple clic de souris.
Taille de l’affichage tête haute
Lorsque votre image est affichée en mode perspective avec des bâtiments alignés verticalement, les métadonnées importantes sur l’image sont affichées dans une fenêtre d’affichage tête haute. Ces informations comprennent le nom du fichier ainsi que les informations les plus pertinentes pour l’interprétation de l’image, incluant des éléments tels que la qualité de l’image, l’angle d’obliquité, la date d’acquisition, le moment d’acquisition, ainsi que des champs calculés tels que l’heure locale d’acquisition et le délai écoulé depuis l’acquisition. L’affichage tête haute est conçu pour minimiser le besoin de revenir sur le ruban pour accéder aux informations normalement utilisées lors de l’analyse et de l’exploitation d’une image. Cela vous permet de visualiser les métadonnées essentielles pour chaque image oblique que vous affichez, ce qui est utile lorsque vous utilisez plusieurs images telles qu’une série temporelle.
Vous pouvez choisir le type de métadonnées à inclure dans votre fenêtre d’affichage tête haute. La fenêtre d’affichage tête haute peut également être minimisée pour maximiser la surface d’affichage de l’image.
Collecter des entités dans l’espace image
L’imagerie oblique favorise l’interprétation des images, et les entités peuvent être collectées en utilisant la fonctionnalité standard de création et d’édition d’entités d’ArcGIS Pro. Les entités et les objets sont collectés manuellement dans l’ICS et automatiquement transformés dans le système de projection cartographique de votre choix. De plus, les calques SIG existants dans votre projection cartographique peuvent être correctement superposés à l’image dans l'ICS, mis à jour et enregistrés. Utilisez un MNE pour positionner votre image plus précisément et collecter vos données d’entités en 3D. Les données d’entités sont enregistrées dans une géodatabase de données ou sous forme de fichier de formes.
Résumé
La gamme de capacités disponibles dans l’affichage d’espace image permet aux analystes d’image d’interpréter et de collecter efficacement des informations à partir d’images obliques. L’ICS facilite des transformations bidirectionnelles entre l’espace image en mode perspective et l’espace cartographique, ce qui permet aux analystes de collecter et d’analyser des données dans l’un ou l’autre mode. Les fonctionnalités standard de mesure d’image, de création d’entités et d’édition standard sont prises en charge en mode perspective, vous permettant de travailler efficacement dans des environnements opérationnels.