Data and quality metadata for continuous fields: terrains and photogrammetry

Résumé : Le sujet principal de ma thèse est le traitement des données en géomatique allant de l’acquisition des données photogrammétriques à la représentation cartographique. Grâce à la convention de cotutelle signée entre l’INSA de Lyon (LIRIS) et le Politecnico di Milano, j’ai eu la possibilité d’enrichir ce sujet avec des connaissances nouvelles qui lient la Géomatique à l’Informatique. L’objectif de ma recherche est ainsi l’utilisation des techniques statistiques pour le traitement des données géomatiques afin de créer des modèles numériques des terrains en partant des données photogrammetriques. La fonction principale de la Photogrammétrie est la transformation des données en partant de l’espace-image à l’espace-objet. On peut réaliser cette transformation avec les équations de colinéarité d’une façon directe, ou avec une procédure en deux étapes qui sépare la formation du modèle de la reconstruction de l’objet original. Dans ce travail, nous avons choisi la procédure en deux étapes pour définir différemment le problème de l’orientation absolue de celui de l’orientation relative. Nous avons proposé une solution pratique pour l’orientation automatique à partir de trois images. En premier lieu, chaque couple d’images du triplet doit être orienté relativement. Normalement la solution pour cette procédure peut être obtenue après une linéarisation du modèle fonctionnel non-linéaire, où les valeurs approximées des paramètres inconnus sont indispensables. Avec cette nouvelle solution, est utilisée une recherche exhaustive des valeurs (des paramètres) approximées d’orientation relative. Cette méthode non conventionnelle donne des bons résultats pour l’orientation de couples d’images, après avoir considéré certaines informations de base pour discriminer entre les quatre solutions obtenues après ce premier pas. La procédure automatique d’orientation implique l’absence d’intervention humaine grâce à l’introduction de la troisième image, qui permet de résoudre l’ambiguïté de manière automatique. Une fois chaque modèle relatif enregistré, on peut réaliser l’orientation absolue en utilisant une paramétrisation linéaire du problème. Cette méthodologie d’orientation présente de nombreux avantages pour les applications environnementales et de surveillance, et elle est un puissant instrument que l’on peut utiliser à côté de méthodologies plus traditionnelles. Cette méthodologie fonctionne automatiquement sans l’intervention interactive de l’utilisateur, qui doit seulement l’initialiser avec quelques paramètres, mais sans aucune valeur approchée des inconnues. Cette caractéristique fait que la procédure peut être utilisée également par des personnes non expertes en photogrammétrie. Parmi diverses applications possibles, on a choisi de construire le relief d’un modèle hydraulique 3D qui représente la confluence de deux torrents dans une région montagneuse. Notre but a été de produire un relief statique et un relief dynamique pour la réalisation des modèles numériques temporels de la surface de l’eau. Le relief statique a été exécuté avec une méthodologie classique de photogrammétrie terrestre, alors que dans une seconde étape nous avons réalisé le relief dynamique de la surface de l’eau (en mouvement) avec un système de trois video-caméras numériques encadrent la zone de confluence. Le système a été formé de trois Webcams synchronisées disposées triangulairement ; il a permis de créer le relief sous différentes conditions de débit d’eau et de contraste de la surface d’eau (illumination transversale, morceaux de papier et de sciure). Nous avons modifié l’orientation des capteurs appliquant la procédure généralisée expliquée dans ma thèse, avons tracé le modèle numérique pour chaque séquence, et ensuite avons interprété la surface de l’eau avec une interpolation spatio-temporelle. D’un point de vue informatique, nous avons proposé une description de données photogrammétriques basée sur le format XML pour les données géographiques (extension de GML, Geographic Markup Language). L’objectif est d’optimiser l’archivage et la gestion des données géomatiques. Le premier pas a été celui de faire un modèle conceptuel avec l’éditeur INTERLIS d’UML ; puis nous avons pu générer un Schéma GML du modèle tout entier. Avec ce modèle, il a été possible de décrire tout le processus photogrammétrique : acquisition d’images, représentation, et mosaïquage de données photogrammétriques. Ensuite nous avons développé un fichier XML/GML à partir du Schéma à l’aide d’un éditeur XML. XML nous a ainsi permis de construire un système interopérable pour les données qui proviennent d’un relief photogrammétrique. Grâce à la connaissance des métadonnées, il est très facile d’avoir des informations concernant les données et de les utiliser sans aucun contact ultérieur avec le producteur des données. Enfin, un logiciel original a été produit, qui permet de modéliser les terrains en utilisant la photogrammétrie à trois images.
Type de document :
Pré-publication, Document de travail
4163; T. 2008
Liste complète des métadonnées

https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01468686
Contributeur : Équipe Gestionnaire Des Publications Si Liris <>
Soumis le : mercredi 15 février 2017 - 16:41:25
Dernière modification le : vendredi 10 novembre 2017 - 01:20:20

Identifiants

  • HAL Id : hal-01468686, version 1

Collections

Citation

Alice Pozzoli. Data and quality metadata for continuous fields: terrains and photogrammetry. 4163; T. 2008. 〈hal-01468686〉

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