VI - INTéGRATION AVEC D'AUTRES DONNéES
Les données dérivées de la télédétection sont stockées dans des systèmes d'information géographique (SIG), qui permettent non seulement de les traiter et de les analyser, mais aussi de les combiner avec d'autres données géographiques pour créer de nouvelles cartes. En outre, les données de télédétection sont souvent intégrées dans divers modèles afin de mieux comprendre et prévoir les changements environnementaux.
1 - Système d'information géographique (SIG)
Un système d’information géographique ou SIG est un système informatique composé de hardware, de logiciels et de procédures pour mémoriser, gérer, éditer, représenter et analyser des données géographiquement définies. Il peut donc également être utilisé pour traiter des données et des cartes dérivées de produits de télédétection.
Dans un SIG, les informations géographiques sont fournies sous forme de couches qui peuvent être superposées afin de combiner les différentes données. Fondamentalement, il existe deux types de données qui pouvent être traitées dans un SIG : les données vectorielles et les données matricielles.
Les données vectorielles comprennent des points, des lignes et des polygones définis dans l'espace grâce à des coordonnées qui y sont associées. Chaque élément vectoriel est également accompagné d'une liste de données où sont stockées des informations supplémentaires sous forme d'attributs. Par exemple, on peut associer à un polygone fermé représentant un bâtiment des attributs tels que l'adresse, la hauteur du bâtiment, le nombre d'occupants ou le taux d’occupation, la fonction du bâtiment, le nom du propriétaire ou toute autre donnée jugée utile.
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Les données matricielles sont quant à elles des données composées de cellules individuelles ou d’éléments d’image (pixels) adjacents les uns aux autres dans une grille, chacun contenant une information unique. Il peut s'agir de l'altitude de la zone couverte par le pixel, d'une valeur binaire concernant la présence ou l'absence d'une espèce végétale ou animale, d'un nombre compris entre 1 et 10 correspondant à une certaine classe d'occupation du sol, etc.
Il est important de noter que cette "image" s’inscrit également dans un contexte cartographique, c'est-à-dire qu'elle possède des coordonnées et peut être localisée dans l'espace. Il est donc possible de combiner des données vectorielles et matricielles et d'effectuer des calculs sur base de leur géométrie, de leurs attributs ou de leur topologie.
Un SIG est donc une base de données ‘hybride’ contenant des éléments géographiques et des attributs informatifs associés qui peuvent être structurés en couches thématiques et alimentée de manière continue. Il s’agit donc d’un outil précieux pour les administrations, les entreprises ou les instituts de recherche. Grâce aux capacités d'analyse spatiale du SIG, les utilisateurs peuvent interroger la base de données en déterminant plusieurs critères, comme par exemple rechercher "qui habite dans une zone de 50 m autour de cette parcelle". Le système fournit alors à l'opérateur une liste des habitants qui remplissent cette condition. Cette liste peut ensuite être utilisée à toutes sortes de fins administratives.
Un autre avantage très important réside dans le fait que la réponse à une question posée au système d'information n'est pas seulement donnée sous forme de listes ou de tableaux, mais que le système peut aussi afficher le résultat sous forme de carte, que ce soit à l'écran ou sur papier. Les images obtenues par télédétection sont donc souvent utilisées en combinaison avec des données géographiques collectées dans une zone donnée afin de créer de nouvelles informations sous forme de cartes.
Par exemple, la combinaison d'images satellitaires avec un modèle numérique d'élévation (DEM) est utilisée pour la classification et la cartographie des forêts dans les régions montagneuses, où les facteurs topographiques déterminent, entre autres facteurs, le type de végétation à un endroit donné. Grâce au modèle d'élévation, il est ainsi possible de différencier les types de végétation ayant les mêmes caractéristiques spectrales.
Pour plus d’informations sur les modèles numériques d’élévation, cliquez ici.
Source: Priem, F.; Canters, F. Synergistic Use of LiDAR and APEX Hyperspectral Data for High-Resolution Urban Land Cover Mapping. Remote Sens. 2016, 8, 787.
Pour les applications dans les zones urbaines, les données d'altitude peuvent être utilisées dans un SIG pour améliorer les cartes d'occupation du sol. En effet, il est très difficile de distinguer certains types de toitures et de revêtements de sol en utilisant uniquement des données spectrales.
Dans la figure ci-dessus, une carte de l'occupation du sol a été créée à partir d'une image aérienne hyperspectrale APEX (a). La carte de la couverture du sol en bas à gauche (b) n'a utilisé que des données spectrales, confondant notamment les surfaces de toiture avec les rues et les places. Les ombres (c) posent également des problèmes. En utilisant un modèle d'élévation dérivé des données LiDAR, la carte a pu sensiblement être améliorée (d).