2D change detection from Pléiades submetric optical images : use of landcover classification tools and application to “building” theme
Détection de changements 2D à partir d’images optiques submétriques Pléiades : utilisation d’outils de classification de l’occupation du sol et application au thème bâti
Résumé
In the present study, two distinct approaches (with different input data) for 2D change detection have been tested on a simulated Pleiades dataset. More precisely, work has focused on change detection among “building” objects of topographic vector databases. As this change detection chain is supposed to be used in an operational context, the aim is therefore to obtain alerts which will be checked afterwards by a human operator.
The first method consists in extracting landcover classification from ortho-images according to a radiometric model (previously calculated from the database to update used as a training dataset and training data specially captured for the other themes) and possible complementary knowledge (such as a nDSM). Change detection step consists then in comparing obtained landcover classification to the database to update. This approach is a way to use radiometric information of Pléiades images through landcover classification tools. It could also make it possible to examine several landcover themes, such as “building” and “roads”. It has been tested both in case of a stereoscopic acquisition (DSM available) of Pl ́eiades images and in case of a monoscopic one.
The second approach consists in comparing DSMs describing the landscape at two distinct dates (state at the time of the last update of the database and present state) and therefore in observing their difference. However, as only the DSM describing the present state was available here, the DSM contemporary from the last update of the database has been simulated from a DTM and altimetric information of building objects of the database.
Last, a way to merge results obtained by these two approaches is presented.
Dans le cadre de cette étude R&T, deux approches distinctes (ne nécessitant d’ailleurs pas de disposer des mêmes types de données en entrée) de d étection de changements 2D ont été mises en œuvre et testées sur un jeu de données Pléiades simulées. Le travail a porté en pratique sur
la détection de changements dans le thème “bâti” de bases de données topographiques vecteur. On s’est placée dans le cadre d’une utilisation opérationnelle, l’objectif étant donc d’obtenir des alertes destinées à être vérifiées par un opérateur.
La première méthode mise en œuvre consiste à calculer l’occupation du sol par classification des ortho-images suivant un modèle radiométrique (obtenu par apprentissage à partir de la base de données à mettre à jour et de quelques zones d’apprentissage pour les autres thèmes) avec prise en compte éventuelle d’informations complémentaires (comme la différence MNS-MNT). La détection de changements consiste ensuite en une comparaison entre la classification obtenue et la base de données à mettre à jour. Cette approche a notamment pour but d’exploiter l’information radiométrique des images Pléiades via l’utilisation des outils de classification de l’occupation du sol.
Elle permet par ailleurs en principe de s’intéresser à plusieurs thèmes de l’occupation du sol, comme le “bâti” et le “routier”. Elle a été testée à la fois dans l’hypothèse d’une acquisition stéréoscopique (disponibilité d’un MNS) d’images Pléiades et dans celle d’une acquisition monoscopique.
La seconde approche consiste à comparer les MNS décrivant le terrain à deux dates différentes (situation lors de dernière mise à jour de la base de données et situation actuelle) et donc à s’intéresser à leur différence. Par ailleurs, ne disposant ici que du MNS décrivant la situation actuelle, le MNS contemporain de la dernière mise à jour de la base de données a en fait été simulé à partir d’un MNT et de l’information altimétrique des objets bâtiments de la base de données à mettre à jour.
Un exemple d’utilisation conjointe des résultats fournis par ces deux approches est également présenté.