Utiliser l’imagerie aérienne

Tracer à partir d’images aériennes est un moyen simple et efficace de contribuer à OSM. Si la résolution est élevée et que le ciel est clair, c’est un bon moyen pour mettre en place le squelette de la carte OSM. C’est une étape très utile, qui rend plus facile la vérification et la collecte des données sur le terrain.

Néanmoins, utiliser les images aériennes demande quelques précautions pour ne pas tracer les objets au mauvais endroit. En particulier, deux aspects doivent être considérés avec attention:

  1. La résolution: la résolution détermine la précision d’une image, en d’autres termes le nombre de pixels qui la composent. Un pixel représente la plus petite unité d’une image. Plus le pixel est petit, plus la résolution est élevée. De plus petits pixels permettent de mieux distinguer les objets au sol, comme le montre l’infographie ci-dessous. Sur la gauche, une image de basse résolution, donc moins de pixels. Distinguer la pièce de puzzle n’est pas évident puisque l’image est presque entièrement recouverte par sa représentation. De son côté, l’image de droite, de haute résolution, a un pixel plus petit, permettant de mieux distinguer les contours de la pièce de puzzle. Avec OSM, vous utiliserez généralement des images de haute résolution. Les images provenant des satellites civils ont une résolution inférieure à “1 mètre”, ce qui veut dire que chaque pixel représente un carré d’un mètre carré. C’est pas mal!

    puzzle

  2. Le géoréférencement: le géoréférencement représente l’alignement de l’image, ou en d’autres termes les pixels de l’image sont proches des points correspondants sur le terrain. C’est un processus complexe, et plus le terrain a de variation et de relief, plus le géoréférencement sera complexe. Les satellites sont à des centaines de kilomètres de la surface de la Terre, et leurs photos “aplatissent” une planète ronde, ce qui conduit forcément à des distorsions et des décalages. Les décalages sont particulièrement visibles quand on peut passer d’une image à une autre couvrant la même zone, par exemple en zoomant ou dézoomant. Pouvez-vous percevoir des variations dans les objets affichés?

Pour mieux comprendre pourquoi il y a des décalages, vous pouvez faire l’expérience suivante: prenez la photo d’une statue et essayez de la déformer pour lui donner la forme de la statue. C’est en gros ce en quoi consiste le géoréférencement.

Heureusement, la précision des instruments des satellites va en s’améliorant et donc la résolution est toujours plus élevée (l’unité est souvent en centimètres). D’un autre côté, le géoréférencement souffre encore d’un manque de précision, ce qui fait que la résolution des images finales est toujours supérieure à un mètre. Un géoréférencement de 5 à 10 mètres est considéré de bonne qualité.

Si vous voulez cartographier avec précision une zone en utilisant les images satellite, ayez en tête que leur résolution n’est pas le seul paramètre qui permet un positionnement précis. Presque tous les objets de la carte sont décalés par rapport à leur réelle position.

Des méthodes permettent de réduire l’imprécision des images aériennes. Elles dépendent de deux principaux cas de figure:

  1. vous cartographiez une zone qui a déjà été en partie cartographiée dans OSM

  2. vous cartographiez une zone pour laquelle aucune donnée n’existe dans OSM

Gérer l’alignement quand il y a déjà des données dans OSM

Parfois, après avoir chargé les données OSM, ajouté les images aériennes, et zoomé jusqu’à la meilleure résolution, vous réalisez que les données d’OSM, en particulier les routes, ne sont pas parfaitement alignés avec les images.

existing data

Beaucoup de mappeurs débutants pensent que les routes ont mal été tracées et donc les déplacent vers ce qui leur semble un meilleur positionnement. C’était peut-être une TRÈS mauvaise idée! Il est tout à fait probable que les images soient moins bien alignées que les données OSM.

Une façon de vérifier le décalage des images est d’utiliser des traces GPS. Pour cela, ajoutez des traces déjà existantes (les vôtres ou celles d’autres mappeurs – pour plus d’informations sur le sujet, consulter le document AddingGPSDatatoOSMserver) pour la zone en cours d’édition. Cliquez sur download, puis sélectionnez «Données GPS» en haut de la fenêtre «Télécharger». Une fois les données téléchargées, un nouveau claque «Données GPS téléchargées» doit apparaître.

downloaded GPX

Cet exemple montre que les traces GPS (en rouge) permettent de vérifier que les données existantes (en l’occurrence, les routes) sont correctement positionnées. Ce sont donc les images qui ne sont pas correctement géoréférencées, et qui sont donc décalées par rapport à la réalité. Ceci doit être ajusté.

Ne soyez par surpris parce que les différentes traces GPS ne sont pas parfaitement superposées. La plupart des GPS ont une précision de 2 à 5 mètres, ce qui est suffisant pour les routes puisqu’on ne conduit ou marche pas au milieu de la route. Considérez que la route réelle se trouve sur la médiane des traces.

Pour réaligner les images aériennes, faites un clic droit sur le calque de l’imagerie, ou, dans le menu «Imagerie», sélectionnez «Décalage de l’imagerie», ou utilisez le bouton d’ajustement de l’imagerie adjust button sur la barre d’outils de gauche. Faites ensuite glisser les images de sorte à les aligner correctement avec les traces. Notez que pour certains projets, il est d’usage de publier les décalages nécessaires, par exemple dans le wiki, de sorte à ce que plusieurs personnes travaillant sur le même projet puisse utiliser les mêmes valeurs. Si vous pensez réutiliser le même offset plus tard, vous pouvez compléter le champ «Nom du signet» pour le mettre en favori. Vous pourrez le réactiver via le menu «Décalage de l’imagerie».

adjust window

downloaded GPX

Maintenant que l’imagerie est correctement alignée, vous pouvez l’utiliser pour tracer. Si les traces GPS vous gênent pour travailler, vous pouvez masquer le calque «Données GPS téléchargées».

adding to existing data

Une dernière chose à avoir en tête: le décalage peut ne pas être homogène pour la zone sur laquelle vous travaillez! Ceci est particulièrement vrai pour les régions avec un important relief. Il faudra donc peut-être répéter tout le processus si les images semblent décalées de nouveau.

Gérer l’alignement quand aucune donnée OSM n’existe

Il peut arriver que vous soyez le premier à cartographier une zone, par exemple dans les régions rurales reculées ou dans les pays en voies de développement. En conséquence, aucune donnée ou trace GPS ne peut être téléchargée.

no data

Comment faire puisque vous n’avez aucune référence permettant de vérifier le décalage de l’imagerie? Il y a deux pistes possibles:

  1. Aller sur place: si vous (ou quelqu’un d’autre) avez la possibilité d’utiliser un GPS sur la zone couverte, prenez des waypoints des principales infrastructures ou d’objets remarquables qui seront visibles sur l’imagerie, ou prenez les traces des routes, et ajoutez ces données dans JOSM.

  2. Utiliser des données tierces: si vous ne pouvez pas aller sur le terrain, une autre option est de collecter d’autres données sous licence ODbl (Open Database License). Le mieux étant de pouvoir contrôler les images à partir d’autres images. Dans ce cas, le plus facile est d’utiliser la transparence. Pour cela, cliquez simplement sur la ligne de gradient et changez l’opacité du calque.

    change opacity

En général, les images provenant de l’administration ont une très basse résolution, et peuvent donc être de moins bonne qualité que l’imagerie à disposition.

Si vous avez accès à des données vectorielles, les routes, lacs, rivières et bâtiments sont les meilleures options pour mesurer le décalage de l’imagerie. Tâchez de ne pas utiliser les limites administratives, elles sont rarement fiables pour ce besoin précis.

En résumé

Tracer avec une imagerie est une technique permettant de cartographie de façon rapide et efficace. Néanmoins, cette technique demande de précision et précaution. Il arrive que les images à votre disposition pour cartographie une zone ne donnent pas satisfaction. Que soit parce qu’elles sont de faible résolution ou parce qu’elles sont mal géoréférencées, il y a des méthodes pour travailler avec des images manquant de précision. La principale consiste à utiliser des données GPS pour les recaler.

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