Séminaire de premier contact avec les projets de spécification des thèmes des annexes II & III 13-14 janvier 2011 Thème Orthoimagerie Pierre-Yves Curtinot Institut Géographique National

Plan Groupe de travail Orthoimagerie (GT OI) Champ du thème Orthoimagerie Normes & standards Besoins utilisateurs Cas d’utilisation Modèle de données Vers la version 2 IGN 13 janvier 2011 2

Groupe de travail OI Composition du groupe: Pierre-Yves Curtinot (France) Editeur Miklos Forner (Hongrie) David Holland (Royaume-Uni) Risto Ilves (Finlande) Hervé Kerdiles (JRC) Pier-Giorgio Marchetti (Italie) Vicenç Palà Comellas (Espagne) Radko Radkov (Bulgarie) Markus Seifert (Allemagne) Facilitateur Jon Arne Trollvik (Norvège) Tony Vanderstraete (Belgique) J. José Peces Morera (Espagne) Katalin Toth Point de contact JRC Groupe de travail OI Champ du thème OI Normes & standards Besoins utilisateurs Cas d’utilisation Modèle de données Version 2 IGN 13 janvier 2011 3

Groupe de travail OI Bonne répartition géographique Champ du thème OI Normes & standards Besoins utilisateurs Cas d’utilisation Modèle de données Version 2 10 membres d’agences cartographiques européennes (nationales et régionales) Dominante imagerie aérienne 1 membre de l’agence spatiale européenne (ESA) Imagerie spatiale 2 membres du centre européen de recherche (JRC) IGN 13 janvier 2011 4

Organisation du travail Réunions physiques du groupe de travail Southampton (25/26-05-2010) Frascati (14/15-10-2010) Groupe de travail OI Champ du thème OI Normes & standards Besoins utilisateurs Cas d’utilisation Modèle de données Version 2 Téléconférences tous les 15 jours environ Discussions « écrites » grâce à l’outil de gestion d’anomalies et de projets du JRC (JIRA) Réunions INSPIRE inter-thèmes Cracovie (23/25-06-2010) Ispra (30-11-2010/02-12-2010) Ateliers avec des experts externes Frascati (28-01-2011) avec l’ESA, le CNES et l’OGC IGN 13 janvier 2011 5

Champ du thème Orthoimagerie Définition [Directive INSPIRE] Données image géoréférencées de la surface terrestre provenant de capteurs spatiaux ou aériens. Description Une orthoimage est une image raster qui a été corrigée géométriquement (orthorectifiée) afin d’éliminer les distorsions dues aux systèmes optiques des caméras, à leur orientation et aux variations altimétriques du terrain. Les données sources sont générées par des capteurs satellite ou aéroportés. Les données sont orthorectifiées de façon à atteindre une précision géométrique comparable à celle d’une carte topographique “équivalente”. Groupe de travail OI Champ du thème OI Normes & standards Besoins utilisateurs Cas d’utilisation Modèle de données Version 2 IGN 13 janvier 2011 6

Orthoimagerie MNT PHOTO IGN 13 janvier 2011 ORTHOPHOTO Yt Xt Zt yc xc PHOTO CORRECTIONS GEOMETRIQUES ORTHOPHOTO MNT Groupe de travail OI Champ du thème OI Normes & standards Besoins utilisateurs Cas d’utilisation Modèle de données Version 2 IGN 13 janvier 2011 7

Orthoimagerie Groupe de travail OI Champ du thème OI Normes & standards Besoins utilisateurs Cas d’utilisation Modèle de données Version 2 Orthoimage = image superposable à une carte topographique = image raster + données de géoréférencement (projection cartographique, emprise, résolution) IGN 13 janvier 2011 8

Normes & standards ISO 19123:2007 Geographic information – Schema for coverage geometry and functions ISO/TS 19129:2009, Geographic information – Imagery, gridded and coverage data framework ISO 19115-2:2009, Geographic information – Metadata – Part 2: Extensions for imagery and gridded data OGC 09-110r3, Web Coverage Service 2.0 Interface Standard: Core OGC 07-057r7 Web Map Tile Service Implementation Standard Groupe de travail OI Champ du thème OI Normes & standards Besoins utilisateurs Cas d’utilisation Modèle de données Version 2 IGN 13 janvier 2011 9

Identification des besoins utilisateurs Documents de référence fournis par les SDICs et LMOs suite à un appel de la commission européenne Essentiellement des spécifications de produits (BD Orthophotographique flamande) ou de formats (format DIMAP du CNES) Analyse et synthèse des besoins exprimés réalisée par le GT OI Groupe de travail OI Champ du thème OI Normes & standards Besoins utilisateurs Cas d’utilisation Modèle de données Version 2 IGN 13 janvier 2011 10

Cas d’utilisation Liste non exhaustive (difficile à réaliser!) Echantillon de cas représentatifs à différentes échelles (Pan-europénne => régionale) Groupe de travail OI Champ du thème OI Normes & standards Besoins utilisateurs Cas d’utilisation Modèle de données Version 2 Fourniture d’orthoimages pour des projets GMES (Global Monitoring for Environment and Security) Mise à jour de BD géographiques au 1:25000 en Espagne Estimation des besoins en eau pour l’agriculture pour une gestion durable des ressources hydriques Mise à jour des délimitations des parcelles agricoles au niveau régional (PAC) IGN 13 janvier 2011 11

Modèle de données Construction à partir des besoins utilisateurs, des cas d’utilisation et des modèles européens existants Groupe de travail OI Champ du thème OI Normes & standards Besoins utilisateurs Cas d’utilisation Modèle de données Version 2 Modèle le plus générique possible (pas de distinction imagerie aérienne / spatiale, différentes structures de données possibles, etc.) Simplicité du modèle: 8 classes, 1 code liste et 6 associations propres à OI IGN 13 janvier 2011 12

Concept d’Orthoimage (1/2) Orthoimage: image raster composées d’un ensemble de valeurs mesurant une énergie de radiation. Organisation des valeurs selon une grille régulière rectangulaire composée de cellules (pixels) Groupe de travail OI Champ du thème OI Normes & standards Besoins utilisateurs Cas d’utilisation Modèle de données Version 2 ISO 19123 introduit le concept de ‘coverage’ (couverture), bien adapté pour modéliser une orthoimage Une ‘coverage’ décrit les caractéristiques de phénomènes réels variant spatialement => fonction associant une plage de valeurs (range) à un domaine géométrique IGN 13 janvier 2011 13

Concept d’Orthoimage (2/2) Utilisation d’une couverture continue supportée par une grille régulière quadrilatérale bidimensionnelle( classe CV_ContinuousQuadrilateralGridCoverage). Groupe de travail OI Champ du thème OI Normes & standards Besoins utilisateurs Cas d’utilisation Modèle de données Version 2 O V1 V2 La grille est géorectifiée: Origine O exprimée dans un système de coordonnées Pas de la grille sous forme d’un vecteur V (= résolution) Continuité: attribution par interpolation d’une valeur à n’importe quelle position terrain IGN 13 janvier 2011 14

Classe Orthoimage Réalisation => niveaux d’abstraction différents Groupe de travail OI Champ du thème OI Normes & standards Besoins utilisateurs Cas d’utilisation Modèle de données Version 2 Réalisation => niveaux d’abstraction différents Classe Orthoimage IGN 13 janvier 2011 15

Classe Orthoimage Attributs d’identification IGN 13 janvier 2011 Groupe de travail OI Champ du thème OI Normes & standards Besoins utilisateurs Cas d’utilisation Modèle de données Version 2 Attributs d’identification IGN 13 janvier 2011 16

Classe Orthoimage Groupe de travail OI Champ du thème OI Normes & standards Besoins utilisateurs Cas d’utilisation Modèle de données Version 2 Implémentation d’attributs pour la réalisation d’éléments de ISO 19123 IGN 13 janvier 2011 17

Classe Orthoimage Information de contenu et métadonnées ISO 19115 IGN Groupe de travail OI Champ du thème OI Normes & standards Besoins utilisateurs Cas d’utilisation Modèle de données Version 2 Information de contenu et métadonnées ISO 19115 IGN 13 janvier 2011 18

Mécanisme de tuilage Découpage usuel d’une orthoimage ‘volumineuse’ en sous-parties pour faciliter sa distribution et son utilisation Considéré comme un élément structurant inhérent aux données d’orthoimagerie Différents types de tuilages possibles Groupe de travail OI Champ du thème OI Normes & standards Besoins utilisateurs Cas d’utilisation Modèle de données Version 2 Dallage régulier d’éléments adjacents Tuilage avec recouvrement d’éléments Dallage de densité variable IGN 13 janvier 2011 19

Mécanisme de tuilage Les tuiles ou dalles sont des instanciations de la classe Orthoimage Les tuiles sont regroupées dans un conteneur (ou lot de données) nommé OrthoimageCollection Introduction d’un ‘schéma de tuilage’ (tiling scheme) décrivant l’organisation spatiale des données Utilisation d’une couverture discrète supportée par des surfaces => Association des tuiles à leurs emprises géographiques Groupe de travail OI Champ du thème OI Normes & standards Besoins utilisateurs Cas d’utilisation Modèle de données Version 2 Tuile 14856 Tuile 14857 Tuile 9003 Tuile 9004 IGN 13 janvier 2011 20

IGN 13 janvier 2011 Groupe de travail OI Champ du thème OI Normes & standards Besoins utilisateurs Cas d’utilisation Modèle de données Version 2 IGN 13 janvier 2011 21

Classe OrthoimageCollection Schema de tuilage Groupe de travail OI Champ du thème OI Normes & standards Besoins utilisateurs Cas d’utilisation Modèle de données Version 2 Réalisation => niveaux d’abstraction différents Classe OrthoimageCollection IGN 13 janvier 2011 22

Mosaïquage Une orthoimage peut être le résultat d’un assemblage d’images avec recouvrements => On parle de ‘mosaïque’ Continuité géométrique et radiométrique de la mosaïque Groupe de travail OI Champ du thème OI Normes & standards Besoins utilisateurs Cas d’utilisation Modèle de données Version 2 IGN 13 janvier 2011 23

Mosaïquage Exigence forte de certains utilisateurs: Avoir accès aux informations d’acquisition d’un pixel de l’image (date d’acquisition, capteur, etc…) Nécessité de ‘spatialiser’ certaines métadonnées généalogiques (lineage) Création d’une classe ImageSource qui est une référence vers les images sources et qui contient des métadonnées associées Introduction d’un graphe de mosaïquage (Seamlines) Utilisation d’une couverture discrète supportée par des surfaces => Association des images source à leur domaine de contribution dans la mosaïque Groupe de travail OI Champ du thème OI Normes & standards Besoins utilisateurs Cas d’utilisation Modèle de données Version 2 IGN 13 janvier 2011 24

IGN 13 janvier 2011 Groupe de travail OI Champ du thème OI Normes & standards Besoins utilisateurs Cas d’utilisation Modèle de données Version 2 IGN 13 janvier 2011 25

¨Lignes de mosaïquage Classe ImageSource Groupe de travail OI Champ du thème OI Normes & standards Besoins utilisateurs Cas d’utilisation Modèle de données Version 2 Réalisation => niveaux d’abstraction différents Classe ImageSource IGN 13 janvier 2011 26

Accès direct aux données sources! Groupe de travail OI Champ du thème OI Normes & standards Besoins utilisateurs Cas d’utilisation Modèle de données Version 2 Accès direct aux données sources! IGN 13 janvier 2011 27

Classe ImageSource Attributs d’identification Groupe de travail OI Champ du thème OI Normes & standards Besoins utilisateurs Cas d’utilisation Modèle de données Version 2 Attributs d’identification Dates d’acquisition de l’image ISO 19115:2 IGN 13 janvier 2011 28

Vers la version 2 (1/2) Livraison de la version 2 prévue fin avril 2011 Version 1 des spécifications incomplète et perfectible: Groupe de travail OI Champ du thème OI Normes & standards Besoins utilisateurs Cas d’utilisation Modèle de données Version 2 Consolidation du modèle de données Prise en compte des remarques de la revue interne de la version 1 des spécifications. Intégration du modèle INSPIRE sur les coverages => harmonisation avec les autres thèmes + compatibilité avec WCS 2.0 Consensus avec le domaine spatial (par ex. compatibilité avec le standard OGC Earth Observation) Ajout d’une référence vers le MNT/MNE associé IGN 13 janvier 2011 29

Vers la version 2 (2/2) Validation de la description des métadonnées – en particulier des métadonnées de qualité Discussions et rédaction de spécifications sur: Groupe de travail OI Champ du thème OI Normes & standards Besoins utilisateurs Cas d’utilisation Modèle de données Version 2 La représentation graphique des orthoimages par des services de visualisation (portrayal). Les moyens de diffusion des données (services web de type WMTS ou WCS) L’encodage des données d’orthoimagerie: utilisation de GML 3.2.1 associé à des formats image standards? Recommandation de formats image usuels (par ex. Geotiff ou Jpeg2000)? IGN 13 janvier 2011 30

Merci de votre attention Contact: pierre-yves.curtinot@ign.fr IGN 13 janvier 2011 31