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Cartographie 1 > Cours 10 - Imagerie satellitaire > Flashcards

Cours 10 - Imagerie satellitaire Flashcards

1
Q

Télédétection définition?

A

Technique qui permet d’acquérir de l’information sur une cible au sol, par l’intermédiaire de l’analyse et de l’interprétation des images recueillies à partir de différentes plates-formes, par exemple un satellite ou un avion, qui ne sont pas en contact direct avec la cible étudiée

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Q

2 formes d’imagerie satellitaire?

A
  • Aérienne

- Satellitaire

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3
Q

Les données géospatiales sont généralement enregistrées en respectant
une certaine structure qui est appelée …?

A

Format de donn

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4
Q

Il existe essentiellement 2 catégories de format de données, lesquelles?

A
  • Formats-natifs (qui peuvent être propriétaires)

- Les formats d’échange (interchange formats)

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5
Q

Les formats-natifs sont généralement codés en ___ tandis que les formats d’échange sont souvent codés en ___

A

Binaire

ASCII

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6
Q

Avant de pouvoir utiliser les données géospatiales dans un logiciel ; il faut importer ces données si elles ne sont pas directement ..?

A

Disponibles dans le format natif de l’application

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7
Q

Généralement , les logiciels offrent des fonctions d’importation et d’exportation de données permettant leur ..?

A

Transfert vers un autre logiciel

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8
Q

Quels sont les formats natifs matriciels?

A

– Format PIX (PCI Technologies)

– Format GRID (ESRI matriciel

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9
Q

Quels sont les formats d’échanges matriciel?

A

– TIF ou GEOTIFF
– ASC ou TXT (ESRI ascii raster format, matriciel
– Flat binary + header ( matriciel

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10
Q

La télédétection fait appel au rayonnement _____ réfléchi ou émis par des
cibles pour les détecter.

A

Électromagnétique

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11
Q

Le résultat tangible le plus courant produit par un processus de télédétection est l’____ ______

A

Image numérique

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12
Q

Pour y arriver (télédétection), un capteur doit être embarqué à bord de ..?

A

Un avion ou un satellite

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13
Q

Dépendant des capacités du capteur, il pourra acquérir une ou plusieurs images de la cible. Ces images couvriront toutes la même portion de terrain. mais..?

A

Contiendrons des informations différentes

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14
Q

Chaque image, aussi appelée ___ ____, contiendra des valeurs de réflectances correspondant à un ensemble de ..?

A

Bande spectrale

Longueurs d’ondes (bande verte, bande rouge, bande proche-infrarouge)

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15
Q

La télédétection revêt un intérêt particulier en
cartographie étant donnée qu’elle fournie une
des principales sources de..?

A

Données à jour aux cartographes

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16
Q

Propriété de la lumière?

A

Se déplace à la fois comme une onde et une particule (champ électrique E, champ magnétique M et déplacement C)

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17
Q

Longueur d’onde définition?

A

Distance entre deux crètes (en mètres, nanomètres)

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18
Q

Fréquence définition?

A

Nombres de crêtes passant en un point donné par unité de temps (en Hertz)

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19
Q

Amplitude définition?

A

Hauteur de chaque crête

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20
Q

Les ondes électromagnétiques voyagent dans le vide à la vitesse de la ____

A

Lumière (299 792 458 m/s)

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21
Q

On peut donc parler d’une onde électromagnétique tant en _____ qu’en _____

A
  • Fréquence (v) –> Télécommunications

- Longueur d’onde (λ) –> Télédétection

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22
Q

Qu’est-ce qu’un corps noir parfait?

A

Absorbe et réémet 100% de l’énergie reçue

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23
Q

L’émissivité (ε) du corps noir parfait est de cmb? VS celle d’un réflecteur parfait?

A

Son émissivité (ε) est de 1 alors que celle d’un

réflecteur parfait est de 0

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24
Q

Aucun objet ne se comporte exactement comme un corps noir parfait. Vrai ou faux?

A

Vrai, on a plutôt affaire à des corps gris

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25
Q

La loi de Planck définit quoi?

A

La loi de Planck définit la distribution de luminance énergétique monochromatique du rayonnement thermique du corps noir en fonction de la
température thermodynamique: plus il est chaud, plus il rayonne !

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26
Q

3 principes de base de l’imagerie satellitaire?

A
  • Le soleil illumine une cible au sol
  • Le capteur, à bord du satellite, enregistre le rayonnement électromagnétique réfléchi par cette cible
  • L’information enregistrée sous forme d’image est retransmise au sol à des stations de réception
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27
Q

Quels sont les 2 types de satellites de télédétection?

A
  • Passifs

- Actifs

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28
Q

Satellites passifs vs actifs?

A

Passifs: utilisent l’énergie solaire pour illuminer la cible au sol. Ils sont équipés de capteurs dits passifs, appelés également
capteurs optiques.
Actifs: satellites autonomes utilisent leur propre source
d’énergie pour illuminer la cible au sol, quant à eux sont dits actifs. C’est le cas notamment des satellites radar, comme le satellite canadien RADARSAT. Dans la portion du spectre des ondes radar, également appelées hyperfréquences, l’énergie solaire disponible est insuffisante. C’est pourquoi les capteurs radar doivent envoyer leur propre source d’énergie.

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29
Q

Types de réflexion? + kess ça veut dire

A
  • Spéculaire: une seule direction

- Diffuse: toutes les directions

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30
Q

Diffusion de Rayliegh est importante dans les ____ longueurs d’ondes

A

Courtes

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31
Q

L’élévation du soleil fait qu’il y a une ____ de la distance à parcourir dans l’atmosphère

A

Variation

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32
Q

Qu’est-ce que la fenêtre atomsphérique?

A

La fenêtre atmosphérique est une partie du spectre électromagnétique pour laquelle l’absorption par l’atmosphère terrestre est minimale. Dans le domaine optique, outre la fenêtre du visible, les deux fenêtres principales se situent dans l’infrarouge, entre 3 et 5
µm et 8 et 14 µm environ.

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33
Q

Chaque surface absorbe et reflète _____

chaque longueur d’onde

A

Différemment

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34
Q

Qu’est-ce que la réflectance

A

Réflectance (p) est la proportion de lumière

réfléchie par la surface d’un matériau. Elle est exprimée en % (P = Eonde réfléchie/Eonde incidente x 100)

35
Q

Qu’est-ce que l’albédo?

A

L’albédo correspond à la proportion d’énergie

reflétée pour une longueur d’onde donnée

36
Q

Albédo de 1 vs albédo de 0?

A

– Albédo de 1: réflexion complète

– Albédo de 0: absorption complète (corps noir)

37
Q

La réflectance varie

selon quoi?

A

La cible, et ce pour chaque longueur d’onde. C’est un genre d’emprunte digitale (signature spectrale)

38
Q

Qu’est-ce que le spectroradiomètre? 1!1!!!!113/

A

Instrument qui permet de mesurer la puissance du flux de rayonnement électromagnétique en fonction de la longueur d’onde

39
Q

Catégories de spectroradiomètres?

A

– Spectroradiomètre à prisme de faible résolution spectrale
– Spectroradiomètre à réseau (un ou deux réseaux en série en fonction de la
résolution spectrale désirée)
– Spectroradiomètre à CVF (Filtre Circulaire Variable) permettant de couvrir un
domaine étendu de longueur d’onde à très grande vitesse. Ce
spectroradiomètre est principalement utilisé pour des applications spatiales
ou militaires.
– Spectroradiomètre à Transformée de Fourier pour de très haute résolution, et utilisé pour l’analyse de gaz atmosphérique.

40
Q

Les 4 types de résolutions?

A

Spectrale
Radiométrique
Spatiale
Temporelle

41
Q

Résolution spectrale définition?

A

Plage des longueurs d’onde pour laquelle une bande est

sensible

42
Q

Résolution radiométrique définition?

A
  • Capacité du capteur à distinguer de petites différences dans le rayonnement électromagnétique reçu
  • Étendue des valeurs possibles que peut prendre chaque pixel
43
Q

Résolution spatiale définition?

A

Dimension du plus petit élément qu’il est possible de détecter au sol

44
Q

Résolution temporelle définition?

A

Temps de retour du satellite (ex. Landsat 7: 16 jours)

45
Q

Le radar utilise les ondes

________ pour détecter la présence et déterminer la position ainsi que la vitesse d’objets tels que..?

A

Électromagnétiques

Avions, bateaux, pluie

46
Q

Fonctionnement du radar?

A

– Les ondes envoyées par l’émetteur sont réfléchies par la cible, et les ondes de retour sont captées et interprétées par un
récepteur (interféromètre).
– La distance et la position de l’objet volant sont estimée grâce au temps de retour du signal et à la position angulaire de l’antenne. La vitesse est mesurée à partir du décalage de fréquence du signal de retour
– Il existe des radars spéciaux appelés radar
imageurs qui produisent des images.

47
Q

Qu’est-ce que MODIS?

A

Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer
(Radiomètre spectral pour imagerie de résolution
moyenne) est une série d’instruments d’observation
scientifique couplés à un système embarqué satellitaire.

48
Q

Qu’est-ce que MERIS?

A

MEdium Resolution Imaging Spectrometer
– Chargé de mesurer le rayonnement solaire réfléchi
par la surface de la Terre et les nuages.
– Le choix des bandes spectrales de MERIS est
destiné à permettre une investigation poussée des
milieux océaniques (couleur de la mer, plancton,
coraux, matières en suspension).

49
Q

Avantages des résolutions?

A

• Couvrent de grandes superficies
• Différentes bandes spectrales (de l’infrarouge
à l’ultraviolet): différentes analyses sur la
même photographie
• Précision et résolution
• Enregistrement permanent

50
Q

Le satellite transmet des images numériques aux ..?

A

Stations de réception au sol

51
Q

Au Canada, il existe 2 stations de réception qui sont exploitées par le Centre Canadien de télédétection (CCT), lesquelles?

A

– Prince Albert, en Saskatchewan.

– Gatineau, au Québec.

52
Q

Lorsqu’un satellite passe au dessus du Canada, les antennes des deux
stations de réception ont une portée telle qu’elles suffisent à capter des images sur tout le territoire ____

A

canadien :)

53
Q

Les images prises par les satellites sont maintenant toutes ____.

A

Numériques

54
Q

Les images prises par les satellites sont livrées à l’utilisateur selon les ___ ___ dans lesquelles elles ont été captées

A

Bandes spectrales

55
Q

Les bandes spectrales livrées à l’utilisateur sont dites « ___ ».

A

Brutes

56
Q

Pour exploiter leur potentiel, les utilisateurs doivent traiter les bandes par ordinateur. À cet effet, le traitement le à plus simple consiste à étaler des tons de ..?

A

Gris sur 256 valeurs

57
Q

Encore quant au traitement de l’image, l’histogramme de la bande brute occupe une ___ partie des valeurs de gris possible. L’image paraît ___ et ___ nuancée

A

Petite
Sombre
Peu

58
Q

Lorsqu’on étale l’histogramme pour occuper toutes les valeurs de gris
possibles entre le noir et le blanc, l’image devient plus ___ et plus ___

A

Claire

Nuancée

59
Q

Quant à l’analyse du signal, les objets sont de quelles couleurs?

A

Les objets sont de le la couleur qu’ils reflètent le plus: des feuilles vertes absorbent beaucoup de rouge et de bleu, mais reflètent le vert.

60
Q

L’acquisition d’images satellitaires cause plus ou moins de distorsion qu’une photographie aérienne? Pk?

A

Moins de distorsion qu’une
photographie aérienne car le satellite couvre une plus
grande surface et vole en haute altitude: l’orientation verticale est quasi parfaite.

61
Q

Les photographies aériennes ont connu un développement rapide avec l’____

A

Aviation

62
Q

3 principales applications cartographiques de la photographie aérienne?

A

– Base pour cartographier, mesurer et identifier la
localisation des objets: géoréférencer.
– Photo-interprétation des images: attribuer des
caractéristiques.
– Utilisées comme fond de carte pour faciliter la
géolocalisation.

63
Q

Caractéristiques générales des photographies aériennes?

A
  • Échelle et étendue: 1:15000
  • Résolution de l’image dépend de la lentille
  • Caractéristiques de la photo inscrites sur les côtés
64
Q

Caractéristiques de la qualité des images aériennes?

A

• Distorsion importante due au capteur photo.
• Les photographies aériennes ont longtemps été disponibles seulement
en noir et blanc, la couleur ne s’est généralisée qu’au cours des années 1990.
• Aujourd’hui: mesures sur 4 canaux (rouge, vert, bleu, proche infra rouge).
–> Le canal infra rouge est très utile pour évaluer la vitalité de la végétation.
• Elles sont employées après orthorectification et mosaïquage , on parle alors d’orthophotographies .

65
Q

Carte orthographique vs perspective

A

• Une carte orthographique trace la position des objets après avoir été projetée sur un plan commun, un datum
• Les objets au dessous ou au dessus de ce plan sont
verticalement projeté sur un plan horizontal.

66
Q

La distorsion affecte la position relative des objets. Elle peut être réduite en optimisant quoi?

A

– Appareil photo et lentilles
– Hauteur de vol
– Type d’avion
– Conditions atmosphériques

67
Q

Quelles sont les plus grandes sources de distorsion?

A

• Les variations terrain et
l’élévation sont les plus
grandes sources de distorsion: causent le déplacement du relief.
–> Déplacement radial des
objets qui sont à différentes élévations.

68
Q

Comment corriger la distorsion?

A

En utilisant la photogrammétrie

69
Q

Qu’est-ce que la photogrammétrie?

A

Technique qui consiste à effectuer des mesures dans une scène, en utilisant la parallaxe obtenue entre des images acquises selon des points de vue différents (images stéréo).

70
Q

Qu’est-ce qu’on doit faire pour corriger la distorsion?

A

– On doit connaître le centre focal
– Mesures directes ou indirectes d’altitude
– On peut calculer la distorsion pour chaque point en déplaçant le point à sa position orthographique.

71
Q

Que fait l’angle d’inclinaison de la caméra?

A

-Les objets lointains semblent plus petits que les
objets à proximité de l’observateur.
- La rotation sur l’axe Z ne se traduit PAS par une
distorsion.
- Une marge d’erreur de 3
degrés sur l’axe des X et
des Y est permise.

72
Q

4 caractéristiques à retenir des distorsions?

A

• Les distorsions sont radiales.
–> Les hautes altitudes sont déplacées vers l’extérieur et les basses altitudes sont déplacées vers l’intérieur du point central.
• Les distorsions affectent à la fois les angles et les
distances.
• L’échelle n’est pas constante sur les images.
• Une photographie prise au dessus d’un terrain
hétérogène en terme d’altitude ne sera pas
orthographique.

73
Q

Qu’est-ce que la stéréoscopie?

A 
• Technique mises en oeuvre pour reproduire une
perception du relief à partir
de deux images planes.
• Généralement, on retrouve
65% de Endlap et 25% de sidelap
• Stéréomodèle :
superposition de deux
images.
74
Q

Procédure pour voir en stéréoscopie?

A

La parallaxe est l’incidence du changement de position
de l’observateur sur l’observation d’un objet.
– La parallaxe est l’effet du changement de position de
l’observateur sur ce qu’il perçoit.

75
Q

Contrairement à une carte, les entités qui figurent sur une photographie aérienne ne sont pas ___ ni ___ sous forme de symboles.

A

Généralisées

Exprimées

76
Q

Les photographies aériennes enregistrent toutes les entités visibles à la surface de la Terre telles que vues …?

A

D’en haut

77
Q

Qu’est-ce que la photo-interprétation?

A

Processus d’étude et de collecte des renseignements requis
pour identifier les diverses entités anthropiques et
naturelles par stéréoscopie.

78
Q

Qu’est-ce que LIDAR aérien?

A

Lidar (Light Detection And Ranging ) est une technique de télédétection optique qui utilise la lumière laser en vue
d’un échantillonnage dense de la surface de la Terre, et
produit des mesures x,y,z d’une grande précision.

79
Q

Quels sont les composants matériels principaux d’un système LiDAR?

A

– un véhicule de collecte (avion, hélicoptère, véhicule et trépied)
– un système de scanner laser
– un système de positionnement par satellite (GNSS)
– un système de navigation à inertie (INS, Inertial Navigation System). Un système INS mesure le roulis, le tangage et la
direction du système LIDAR.

80
Q

Principe du LiDAR?

A
  • Le LIDAR est un capteur optique actif qui transmet des faisceaux laser vers
    une cible tout en parcourant des itinéraires d’étude spécifiques.
  • La réflexion du laser à partir de la cible est détectée et analysée par des récepteurs dans le capteur LIDAR.
  • Ces récepteurs enregistrent la période
    précise qui s’écoule entre le moment où l’impulsion laser quitte le système et celui où elle est renvoyée pour calculer la distance entre le capteur et la cible.
81
Q

Comment choisir entre photo aérienne ou satellitaire?

A 
En fonction de:
– Résolution spatiale
– Étendue de la zone d’étude
– Localisation de la zone d’étude
– Utilisation…
82
Q

Qu’est-ce que la photothèque nationale du Canada ?

A

-Source de photos aériennes au Québec
– Plus de 6 000 000 de photographies aériennes
couvrant la totalité du Canada dont certaines ont
été prises pendant les années 20
– Photographies aériennes numériques
– Mosaïques sur demande de photos aériennes

83
Q

Le centre canadien de télédétection reçoit les données de quels satellites?

A 
– RADARSAT
– LANDSAT
– NOAA
– SEASAT
– SPOT
– ERS
– MOS
– JERS
84
Q

Caractéristiques de la cartothèque de l’université de Montréal?

A

• Cartes en format papier
–> Topographiques
–> Thématiques
• Photographies aériennes en format papier
• Données géospatiales numériques
–> (guides.bib.umontreal.ca/disciplines/147
Donnees geospatiales)

Cartographie 1 (8 decks)

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