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Workshop on Census Cartography and Management, Port-of-Spain, Trinidad and Tobago, 22-26 October 2007 Collecte et Conversion des Données.

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1 Workshop on Census Cartography and Management, Port-of-Spain, Trinidad and Tobago, October 2007 Collecte et Conversion des Données

2 Workshop on Census Cartography and Management, Port-of-Spain, Trinidad and Tobago, October 2007 Données nécessaires pour la mise en place de la BDN de recensement Identification des sources de données existantes: Collecte des données géographiques supplémentaires Conversion des données Numérisation Topologie intégration des données dans la BD Géoréférencement Codage Combinaison et intégration

3 Workshop on Census Cartography and Management, Port-of-Spain, Trinidad and Tobago, October 2007 Pourquoi un Inventaire de données ? Identifier les sources de données existantes et les documenter Eviter la duplication des efforts Données géographiques: travail intensif propension aux erreurs couts élevés (70% des projects SIG)

4 Workshop on Census Cartography and Management, Port-of-Spain, Trinidad and Tobago, October 2007 Inventaire des cartes analogues existantes Cartes nationales densemble 1:250,000-1:5,000,000 divisions du territoire, agglomérations, routes, cours deau, lacs, relief, etc. Cartes Topographiques- 1:25,000 to 250,000 Cartes/Plans de ville, (1:1,000 to 1:5,000) rues, quartiers, parcs, etc. Cartes des unités administratives (a tous les niveaux) Cartes Thématiques distribution population (des recensements précédents)

5 Workshop on Census Cartography and Management, Port-of-Spain, Trinidad and Tobago, October 2007 Inventaire (cont.) Données numériques existantes : Import direct: cartes numériques, Photos aéreiennes, images satellitales. Collecte des données géographiques supplementaires: Travail sur terrain (techniques traditionnelles de levés, GPS, SIG nomade) Imagerie aérienne & satellitale.

6 Workshop on Census Cartography and Management, Port-of-Spain, Trinidad and Tobago, October 2007 GPS Deletection Photo. aerienne Cartes Recensement & Enquetes Collecte de Donnees GDB Leves terrain GIS Capture Management

7 Workshop on Census Cartography and Management, Port-of-Spain, Trinidad and Tobago, October 2007 Conversion des informations sur les cartes imprimées en données numériques Carte Papier (statique) Numérisation Carte numerique (reproduite a souhait)

8 Workshop on Census Cartography and Management, Port-of-Spain, Trinidad and Tobago, October 2007 Conversion des données géographiques: Deux méthodes: Numérisation manuelle Table à numeriser Sur écran: frontale heads-up digitizing Scannage Scanneur Conversion raster to vector

9 Workshop on Census Cartography and Management, Port-of-Spain, Trinidad and Tobago, October 2007 Numerisation Manuelle Methode la plus courante de conversion de donnees Necessite une table a numeriser Dim. Variables: (25x25 cm to 150x200cm) Idealement, la carte doit etre plate, sans plis ou dechirures Cout: quelques centaines a dizaines $

10 Workshop on Census Cartography and Management, Port-of-Spain, Trinidad and Tobago, October 2007 Etapes de numerisation Determiner 4 points de repere sur la carte ( dont les coordonnees reelles sont connues dans le systeme de projection de la carte de base) Tracer les elements ponctuels et lineaires qui vont être numérisés avec un curseur (souris): mode vecteur Mode denregistrement des coordonnees: Point: cliquer sur des positions où la direction change Mode controle (Stream) : le numériseur enregistre automatiquement la position, à intervalles réguliers ou lorsque le curseur sest déplacé à une distance fixe.

11 Workshop on Census Cartography and Management, Port-of-Spain, Trinidad and Tobago, October 2007 Numérisation frontale (sur ecran) I Les elements cartographiques sont tracés sur une feuille transparente quon attache à l'écran Option, s'il n'ya pas de numériseur disponible; et exigence en précision tres reduite

12 Workshop on Census Cartography and Management, Port-of-Spain, Trinidad and Tobago, October 2007 Methode commune Une carte scannée, une photographie aérienne ou une image satellite come arriere- plan Loperateur suit la trace des elements geographiques a laide d'une souris (en mode vecteur) Heads-Up Digitizing II

13 Workshop on Census Cartography and Management, Port-of-Spain, Trinidad and Tobago, October 2007 Avantages et inconvenients de la numerisation Avantages Facile à apprendre et donc ne nécessite pas de main- d'oeuvre qualifiée et coûteuse, informations attributaires peuvent être ajoutées au cours du processus de numérisation Grande précision peut être atteinte grâce à la numérisation manuelle: il y a généralement un minimum de perte de précision par rapport à la carte-source

14 Workshop on Census Cartography and Management, Port-of-Spain, Trinidad and Tobago, October 2007 …Cont. Inconvenients Necessite un travail fastidieux, fatigant: des instructions de controle a etablir pour reduire les erreurs et gagner du temps lors des corrections ulterieures Processus lent: projets de conversion de donnees a large echelle necessitent un grand nombre doperateurs et tables a numeriser Precision des cartes numerisees limitee par la qualite de la source

15 Workshop on Census Cartography and Management, Port-of-Spain, Trinidad and Tobago, October 2007 Le Scannage: alternative viable par rapport a la numerisation Balayage optique: le scannage donne une image matricielle (raster) de la carte initiale, image qui peut etre enregistree dans un format standard (TIFF ou GIF) Plusieurs types dont les prix varient selon le mode de balayage et la precision.

16 Workshop on Census Cartography and Management, Port-of-Spain, Trinidad and Tobago, October 2007 Avantages et desavantages du scannage Avantages: Les cartes scannees peuvent etre utilisees comme arriere- plan pour linformation vectorielle Les cartes topographiques scannees peuvent etre combinees avec les limites des DR numerisees pour la production des cartes pour les enqueteurs Les scanneurs Petit format scanners sont relativement peu chers et fournissent une saisie rapide des donnees Les informations scannees (raster) sont converties en coordonnees (vecteur): vectorisation

17 Workshop on Census Cartography and Management, Port-of-Spain, Trinidad and Tobago, October 2007 …Cont. Inconvenients: Conversion de large cartes avec un scanneur petit format exige un re-assemblage fastidieux des parts individuelles Scanners de grand format et a grand debit sont chers Malgre les recentes avancees dans les logiciels de vectorization associes au scannage, une correction a la main est parfois necessaire.

18 Workshop on Census Cartography and Management, Port-of-Spain, Trinidad and Tobago, October 2007 Verification et correction Objectif de la numerisation: represention exacte de la carte dorigine La numerisation manuelle est sujette a des erreurs: Les lignes qui se connectent sur la carte doivent se connecter dans la base de donnees numerique: connecter les lignes Pas dobjets manquants, ni dobjets dupliques,

19 Workshop on Census Cartography and Management, Port-of-Spain, Trinidad and Tobago, October Spike: pointe - undershoot: ligne trop courte - overshoot: depassement

20 Workshop on Census Cartography and Management, Port-of-Spain, Trinidad and Tobago, October 2007 Correction automatique de quelques erreurs de numerisation Quelques unes de ces erreurs courantes peuvent etre evitees en utilisant les tolerances du logiciel de numerisation (tolerance de raccordement: snap tolerance). Par exemple, on peut specifier que tous les points extremes dune ligne qui se trouvent a moins d1 mm dune autre ligne seront automatiquement raccordees (snapped). Les polygones minces crees lorsquune ligne est numerisee deux fois doivent etre automatiquement elimines.

21 Workshop on Census Cartography and Management, Port-of-Spain, Trinidad and Tobago, October 2007 Construction de la Topologie Le SIG determine les relations entre les objets geographiques features dans la base de donnees Par exemple, le systeme va determiner les intersections entre deux ou plusieurs routes et creer les noeuds Pour les donnees polygone, le systeme va determiner quelle lignes qui definissent le contour de chaque polygone La construction de topologie facilite le processus de correction: reperer les polygones qui ne sont pas clos

22 Workshop on Census Cartography and Management, Port-of-Spain, Trinidad and Tobago, October 2007 Integration des donnees (multi-sources, multi- formats, multi-echelles) Georeferencement Consiste a convertir les coordinates de la carte (relatives) aux coordonnes reelles correspondant au systeme de projection de la carte-source (pourrait etre effectue au stade de numerisation). Attacher des codes aux objects numerises (point, ligne, polygone), assurant le lien entre les entites geographiques aux attributs enregistres pour chacune delles Integrer dautres donnees attributaires: Spreadsheets, liens avec des bases de donnees externes

23 Workshop on Census Cartography and Management, Port-of-Spain, Trinidad and Tobago, October 2007 Resume Conversion des donnees Conversion des cartes analogues en cartes numeriques Numerisation Scannage (incluant la vectorisation) Correction Topologie Integration Georeferencement Codage Integration de donnees attributaires

24 Workshop on Census Cartography and Management, Port-of-Spain, Trinidad and Tobago, October 2007 Merci pour votre attention!

25 Workshop on Census Cartography and Management, Port-of-Spain, Trinidad and Tobago, October 2007

26 Workshop on Census Cartography and Management, Port-of-Spain, Trinidad and Tobago, October 2007 Resolution Data resolution: Typically applied to raster GIS databases, this is the size of raster grid cells. Resolution is the measurement of the smallest map feature that can be stored or displayed

27 Workshop on Census Cartography and Management, Port-of-Spain, Trinidad and Tobago, October 2007 OBIA Raster to Vector Conversion Object-Based Image Analysis (OBIA) is a tentative name for a sub-discipline of GIScience devoted to partitioning remote sensing (RS) imagery into meaningful image-objects, and assessing their characteristics through spatial, spectral and temporal scale. At its most fundamental level, OBIA requires image segmentation, attribution, classification and the ability to query and link individual objects (a.k.a. segments) in space and time. In order to achieve this, OBIA incorporates knowledge from a vast array of disciplines involved in the generation and use of geographic information (GI).

28 Workshop on Census Cartography and Management, Port-of-Spain, Trinidad and Tobago, October 2007 Object-Based Image Analysis

29 Workshop on Census Cartography and Management, Port-of-Spain, Trinidad and Tobago, October 2007 OBIA Dwelling Identification Segmentation based Segmentation based Pixel based Pixel based Automated Digitizing Automated Digitizing

30 Workshop on Census Cartography and Management, Port-of-Spain, Trinidad and Tobago, October 2007 Object-Based Image Analysis Increasing demand for updated geo-spatial information, rapid information extraction Complex image content of VHSR data needs to be structured and understood Huge amount of data can only be utilized by automated analysis and interpretation New target classes and high variety of instances Monitoring systems and update cycles Transferability, objectivity, transparency, flexibility

31 Workshop on Census Cartography and Management, Port-of-Spain, Trinidad and Tobago, October 2007 Aerial photography La photographie aérienne est obtenue à l'aide de caméras spécialisées à bord des avions volant à basse altitude. La caméra capte l'image numériquement ou sur film photographique. La photographie aérienne est la méthode de choix pour la les applications cartographiques qui nécessitent une grande précision et une réalisation rapide des tâches. Photogrammétrie - la science relative aux mesures des images photographiques.

32 Workshop on Census Cartography and Management, Port-of-Spain, Trinidad and Tobago, October 2007 Traditional end product: printed photos Digital image (scanned from photo) in standard graphics format (TIFF, JPEG) that can be integrated in a GIS or desktop mapping package Trend: fully digital process digital orthophotos corrected for camera angle, atmospheric distortions and terrain elevation georeferenced in a standard projection (e.g. UTM) geometric accuracy of a topographic map large detail of a photograph Aerial photography (cont.)

33 Workshop on Census Cartography and Management, Port-of-Spain, Trinidad and Tobago, October 2007

34 Workshop on Census Cartography and Management, Port-of-Spain, Trinidad and Tobago, October 2007 Remote sensing process Receiving station

35 Workshop on Census Cartography and Management, Port-of-Spain, Trinidad and Tobago, October 2007 GPS Collection of point data Stored as waypoints Accuracy dependent on device and environmental variables Surveying Paper Based Manual recording of information Electronic Based Handheld device

36 Workshop on Census Cartography and Management, Port-of-Spain, Trinidad and Tobago, October 2007 Keyboard entry keyboard entry of coordinate data e.g., point lat/long coordinates from a gazetteer (a listing of place names and their coordinates) from locations recorded on a map

37 Workshop on Census Cartography and Management, Port-of-Spain, Trinidad and Tobago, October 2007 Latitude/Longitude coordinate conversion Latitude is y-coo, Longitude is x-coo Common format is degrees, minutes, seconds 113º W 21º N To represent lat/long in a GIS, we need to convert to decimal degrees DD = D + (M + S / 60) / 60

38 Workshop on Census Cartography and Management, Port-of-Spain, Trinidad and Tobago, October 2007 Conversion of hardcopy maps to digital data Transformer les elements visibles sur carte-papier en information numérique sous forme de point, ligne, polygone, et dattributs Dans de nombreux projets SIG, l'étape qui necessite de loin le plus de temps et de ressources (jusqu'à 80% du coût du projet) De récents méthodes reduisent leffort consenti pour cette étape ardue Le transfert des données fait souvent appel à l'échange de données dans la plupart des formats de fichiers propriétaires utilisant la fonction dimportation / exportation des SIG les logiciel de conversion de données libres deviennent largement disponibles

39 Workshop on Census Cartography and Management, Port-of-Spain, Trinidad and Tobago, October 2007 Source de donnees pour letablissement de cartes de districts de recensement Types of cartes necessaires Cartes nationales densembles (divisions du territoire, routes, cours deau, lacs, relief, etc./ Cartes topographiques/ Cartes de villes (rues, qaurtiers, parcs)/ Cartes admin./ Cartes thematiques (distrib. de pop.) Inventaire des sources existantes : (carte-papier, donnees num.) Meta-donnees: ref. geo, echelle, legende, date, source, etc. Importation des donnees numeriques existantes Collecte de donnees geographiques supplementaires Techniques de terrain traditionnels/Photo. Aeriennes/Images-Satellite GPS

40 Workshop on Census Cartography and Management, Port-of-Spain, Trinidad and Tobago, October 2007 Numérisation frontale II La numérisation frontale est maintenant commune: lorsque loperateur utilise une carte scannée, une photographie aérienne ou une image satellite comme arriere-plan et suit la trace des elements geographiques a laide d'une souris. Cette méthode donne des résultats plus précis Rapide, plus facile de retracer, et gagner des étapes

41 Workshop on Census Cartography and Management, Port-of-Spain, Trinidad and Tobago, October 2007 Geographical Data Accuracy Logical accuracy Refers to the integrity of relationships among geographic features e.g. a river stored in a hydrological database that defines the boundary between admin. Units should coincide with the boundary between those units Positional accuracy Coordinates of features in the GIS database are correct relative to their true position on the earths surface. Note: For a census database, it may be more important that a certain street defines the boundary of an EA, than to know that the exact coordinates represent the real-world

42 Workshop on Census Cartography and Management, Port-of-Spain, Trinidad and Tobago, October 2007 Usage direct des images scannees e.g., scanned air-photos digital topographic maps in raster format Scanner output is a raster data set usually needs to be converted into a vector representation Often requires considerable editing …Cont.

43 Workshop on Census Cartography and Management, Port-of-Spain, Trinidad and Tobago, October 2007 Vectorisation: raster en vecteur Conversion des informations scannees contenues dans limage matricielle (raster) en coordonnees (vecteur) Automatic mode: the system converts all lines on the raster image into sequences of coordinates automatically. automated raster to vector process starts with a line thinning algorithm Semi-automatic mode, the operator clicks on each line that needs to be converted; system then traces that line to the nearest intersections and converts it into a vector representation

44 Workshop on Census Cartography and Management, Port-of-Spain, Trinidad and Tobago, October 2007 Fixation des Erreurs Some of the common digitizing errors shown in the figure can be avoided by using the digitizing softwares snap tolerances that are defined by the user For example, the user might specify that all endpoints of a line that are closer than 1 mm from another line will automatically be connected (snapped) to that line Small sliver polygons that are created when a line is digitized twice can also be automatically removed

45 Workshop on Census Cartography and Management, Port-of-Spain, Trinidad and Tobago, October 2007 Converting Between Different Digital Formats All software systems provide links to other formats But the number and functionality of import routines varies between packages Problems often occur because software developers are reluctant to publish the exact file formats that their systems use Option of using a third data format Example: Autocads DXF format

46 Workshop on Census Cartography and Management, Port-of-Spain, Trinidad and Tobago, October 2007 Collecte et conversion des donnees /Processus dintegration Collecte des donnees Inventaire des sources existantes: cartes papier / donnees numeriques Imagerie: satellite, photo aerienne, etc. Collecte de terrain (hand-held devices-GPS, etc.) Data Input/Conversion Keyboard entry of coordinates Digitizing/Scanning/Raster-to-Vector Editing/Building Topology Data Integration Georeferencing

47 Workshop on Census Cartography and Management, Port-of-Spain, Trinidad and Tobago, October 2007 Agencies to contact National geographic institute / mapping agency Military mapping services Province, district and municipal governments Various government or private organizations dealing with spatial data Geological or hydrological survey Environmental protection authority Transport authority Utility and communication sector companies Land titling & surveying agencies Academic institutions Donor activities


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