Revue et caractéristiques des différents satellites d’observation de la terre (optique et Radar) en orbite et en mission future. Exemples d’applications et méthodes de production permettant d’extraire des informations de l’imagerie (mono et stéréo).

1. L’imagerie satellitaire
Une source d’information incontournable
Novembre 2014
Présentation faite à: Vision Géomatique 2014

2. 2
PROFIL CORPORATIF
NOTIONS DE BASE
DESCRIPTION DES CAPTEURS OPTIQUES ET RADAR EN FONCTION
MISSIONS À VENIR
DESCRIPTION D’APPLICATIONS ET DE MÉTHODES DE PRODUCTION
EXEMPLES
QUESTIONS, AIDE ET SOUTIEN

3. P r o f i l c o r p o r a t i f
Leader en solutions géospatiales novatrices.
3
Nous optimisons vos processus d’affaires à
l’aide de solutions géospatiales avancées.
Nous offrons une information géographique fiable
et précise afin que vous obteniez une justesse
inégalée dans la prise de décision et ce, peu
importe votre secteur d’activité.

4. P r o f i l c o r p o r a t i f
La référence depuis 20 ans
• Entreprise privée 100% canadienne
• Équipe multidisciplinaire composée de 150 professionnels et techniciens
• Présence à l’international: siège social à Montréal, bureau à Québec, représentante en
Colombie-Britannique, réseau de représentants aux États-Unis et en Europe, agents
commerciaux en Amérique latine et en Afrique
• Processus d’innovation au coeur de notre stratégie: 15% d’investissement en R&D
• Certifiée ISO 9001:2008
4

5. P r o f i l c o r p o r a t i f
Notre équipe multidisciplinaire compte plus de 150 professionnels et techniciens chevronnés.
Géomaticiens Ingénieurs
Informaticiens Arpenteurs-géomètres
Géographes Gestionnaires
Géologues Planificateurs urbains
Cartographes Photogrammètres
Techniciens Releveurs
5

6. S o l u t i o n s
6
Industries
Administration publique Aéronautique / Spatial Agriculture
Environnement Foresterie Génie-conseil
Mines, pétrole et gaz Services publics Télécommunications

7. Services
S o l u t i o n s
7
Développement d’applications Études géologiques Maintenance de réseaux
Modélisation 3D Monitoring Relevés d’infrastructures
Représentation du territoire SIG Traitement d’images satellite

8. Produits
S o l u t i o n s
8
Produits GNSS - Monitoring de réseaux HFC - Distribution d’images satellite
Notre solution de surveillance
des réseaux de câblodistribution.
Notre gamme de produits
GNSS pour le bureau et le
terrain.
Nous vous donnons accès à une
vaste sélection de satellites
d’observation de la Terre.

9. 9
PROFIL CORPORATIF
NOTIONS DE BASE
DESCRIPTION DES CAPTEURS OPTIQUES ET RADAR EN FONCTION
MISSIONS À VENIR
DESCRIPTION D’APPLICATIONS ET DE MÉTHODES DE PRODUCTION
EXEMPLES
QUESTIONS, AIDE ET SOUTIEN

10. 10
N o t i o n s d e b a s e
Image satellite optique: divers produits
Panchromatique (P ou Pan):
Bande qui couvre un large spectre (l’ensemble du spectre
des bandes MS) et qui a généralement la résolution la
plus fine.
Multispectral (MS):
Bandes qui couvrent des longueurs d’ondes spécifiques
dans les spectres du visible et de l’invisible. On peut
combiner différentes bandes pour créer des composés
couleurs qui font ressortir des informations spécifiques
PanSharpened
Produit obtenu en fusionnant la bande Pan avec les
bandes MS afin d’améliorer la résolution de ces dernières

11. Définitions
N o t i o n s d e b a s e
Résolution de l’image: désigne la superficie au sol
couverte par le plus petit élément constitutif d’une image
(un pixel). La résolution d’un capteur est toujours donnée
par rapport à une acquisition au nadir.
Précision de l’image: qualité globale d’une mesure qui
exprime le degré d’erreur du résultat lorsqu'on répète
plusieurs fois une mesure (+- 1 m dans 90 % des cas).
Exactitude de l’image: qualité d’une mesure ou position
par rapport à la valeur réelle.
11
EExexmemplpelerérséosloultuiotinon505 mcm

12. N o t i o n s d e b a s e
Orthorectification
Processus de correction d’images qui permet
d’atténuer les erreurs de positionnement en utilisant
des données de référence (pour la prise de points de
contrôle) et de déformation dues au relief en utilisant
un MNT ou MNS (true ortho).
12

13. 13
PROFIL CORPORATIF
NOTIONS DE BASE
DESCRIPTION DES CAPTEURS OPTIQUES ET RADAR EN FONCTION
MISSIONS À VENIR
DESCRIPTION D’APPLICATIONS ET DE MÉTHODES DE PRODUCTION
EXEMPLES
QUESTIONS, AIDE ET SOUTIEN

14. L e s c a p t e u r s
Les principaux capteurs – Images optiques HR
WorldView-3
• Échelle: 1/2 000
• Resolution: Panchro 31cm - 50 / 40 / 30 cm
MS = 2 / 1.6 / 1.2 m
• Mono & stéréo
• 16 bandes multispectrales
14

15. L e s c a p t e u r s
15
Les principaux capteurs – Images optiques HR
GeoEye-1
• Résolution: P = 0,41 / 0,5 m
MS (B,V,R,PIR ) = 1,64 / 2 m,
• Nouveau mode d’acquisition MS à 2 x 4 m
augmente la capacité d’acquisition de 20 %
• Échelle: 1/ 2 000
• Mono et stéréo

16. L e s c a p t e u r s
16
Les principaux capteurs – Images optiques HR
WorldView-2
• Résolution: P = 0,46/ 0,5 m
MS (B,V,R,PIR) = 2 m et
MS2 (CB,J,RE,PIR2) = 2 m
• Échelle: 1/ 2 000
• Mono et stéréo

17. L e s c a p t e u r s
17
Les principaux capteurs – Images optiques HR
WorldView-1
• Résolution: P = 0,5 m
• Échelle: 1/ 2 000
• Mono et stéréo

18. L e s c a p t e u r s
Pléiades-1A et Pléiades-1B
• Résolution: P = 0,7 / 0,5 m
MS (B,V,R,PIR) = 2,8 / 2 m
• Échelle: 1/ 2 000
• Mono et stéréo (triplets disponibles)
• Altitude: 694 km
• Fauchée: 20 km au nadir
18
Les principaux capteurs - Images optiques HR

19. L e s c a p t e u r s
Les principaux capteurs – Images optiques HR
QuickBird-2
• Résolution: P = 0,65 m
MS (B,V,R,PIR) = 2,6 m
• Échelle: 1/ 5 000
• Mono seulement

20. L e s c a p t e u r s
IKONOS
• Résolution: P = 0,8 m
MS (B,V,R,PIR) = 3,2 m
• Échelle: 1/ 5 000
• Mono et stéréo
20
Les principaux capteurs – Images optiques HR

21. L e s c a p t e u r s
SPOT-6 et SPOT-7
• Résolution: P =2 / 1,5 m
MS (B,V,R,PIR) = 8 / 6 m
• Échelle: 1/ 10 000
• Mono, stéréo et triplets
• Fauchée 60km au nadir
• Acquisition simultanée Pan et MS
21
Les principaux capteurs – images optiques

22. L e s c a p t e u r s
ALOS-1 (n’est plus en fonction)
• Résolution: P = 2,5 m
MS = 10 m
• Lancé le 24 janvier 2006
• N’est plus en service depuis mai 2011
• Échelle: 1/ 15 000
• Mono, stéréo et triplets
• Altitude 691 km
• Fauchée (PRISM et AVNIR) 70 km au nadir
22
Les principaux capteurs – images optiques

23. L e s c a p t e u r s
Constellation de 5 satellites
RapidEye
• Résolution – images brutes:
MS (B,V,R RE,PIR) = 6,5 / 5 m
• Échelle: 1/ 25 000
• Mono seulement
23
Les principaux capteurs – Images optiques

24. L e s c a p t e u r s
Les principaux capteurs – images optiques
SPOT-4
• Résolution: P = 10 m
MS (V,R,PIR,SIR) = 20 m
• Échelle: 1/ 50 000
• Mono et stéréo
24
SPOT-5
• Résolution: P = 5 et 2,5 m
MS (V,R,PIR,SIR) = 10 m
• Échelle: 1/ 20 000
• Mono et stéréo

25. L e s c a p t e u r s
25
Les nouveaux capteurs
Landsat-8
• Lancement: le 11 février 2013
• 11 bandes spectrales
• Résolution: 1 Pan: 15 m
8 MS: 30 m et
2 IRT: 100 m (ré-échantillonnées à 30 m)
• Répétitivité: 16 jours
• Bande dans le bleu (445 nm): pour études côtières et des aérosols
• Bande Cirrus: permet de détecter les nuages élevés, dont les cirrus fins,
difficiles à détecter par d’autres méthodes
• Deux bandes dans l’IR thermique: beaucoup d’applications liées à l’eau:
mesure de l’évapotranspiration, détection des parcelles irriguées, etc.

26. L e s c a p t e u r s
Deimos-1
• Résolution: MS (V,R,PIR) = 22 m
• Fauchée jusqu’à 600 km
• Échelle: 1/ 100 000
• Mono seulement
26
Les principaux capteurs – images optiques
Landsat-7 ETM
• 7 bandes
• Résolution:
Pan = 15 m
MS = 30 m
• Échelle: 1/ 100 000
• Mono seulement

27. L e s c a p t e u r s
27
Les principaux capteurs radar
TerraSAR-X, TanDEM-X, PAZ
• Bande X
• Modes
o ScanSAR (18 m)
o Standard (25 m)
o Fin (8 m)
o Ultrafin (3 m)
• Polarisation simple ou double selon le
mode
• Capacité interférométrique
• Domaines d’application: défense et
sécurité, analyse des risques
sismologiques, suivi de subsidence
reliée à l’exploitation des aquifères ou
puits de pétrole, cartographie agricole Image de l’île de Pâques acquise par le satellite radar allemand TerraSAR-X le 28 mars 2010.
Crédit Image : Astrium Service / Infoterra GmbH

28. L e s c a p t e u r s
RADARSAT-2
• Bande C
• Modes
o ScanSAR (100 m)
o Standard (25 m)
o Fin (8 m)
o Ultrafin (3 m)
o Spotlight (1m)*
• Polarisation simple, double ou quadruple, selon
le mode
• Capacité interférométrique
• Domaines d’application: suivi de glaces de mer,
fuites de pétrole, défense et sécurité, analyse
des risques sismologiques, étendue
d’inondations, prévention de désastres
environnementaux et cartographie agricole
28
Les principaux capteurs radar
Composé radar multi-temporel, région du Parc national de Quttinirpaaq , imagerie
RADARSAT-2 mode Fine. RADARSAT-2 Données et produits © MacDONALD,
DETTWILER AND ASSOCIATES LTD (2011) – Tous droits réservés. RADARSAT est une
marque officielle de l’Agence spatiale canadienne.

29. L e s c a p t e u r s
29
Les principaux capteurs radar
Cosmo-SkyMed
• Constellation de 4 satellites
• Bande X
• Modes
o Stripmap pingpong (10-20 m)
o Stripmap (3-5 m)
o Spotlight (1 m)
• Polarisation simple ou double selon le mode
• Capacité interférométrique
• Domaines d’application: défense et sécurité,
analyse des risques sismologiques, prévention
de désastres environnementaux et cartographie
agricole

30. 30
PROFIL CORPORATIF
NOTIONS DE BASE
DESCRIPTION DES CAPTEURS OPTIQUES ET RADAR EN FONCTION
MISSIONS À VENIR
DESCRIPTION D’APPLICATIONS ET DE MÉTHODES DE PRODUCTION
EXEMPLES
QUESTIONS, AIDE ET SOUTIEN

31. M i s s i o n s à v e n i r
31
Les prochains capteurs
GeoEye-2
• Résolution: Pan = 0,34 / 0,5 m
MS (B,V,R,PIR) 1,36 / 2 m
• Échelle: 1 /2 000
• Mono et stéréo
• Fauchée: 14,5 km au nadir
• Altitude: 681 km

32. 32
M i s s i o n s à v e n i r
Les prochains capteurs
Sentinelle-2A et 2B
• Lancement prévu en 2014
• Résolution: 10 à 60 m
• 13 bandes
• Fauchée: 290 km
• Sentinelle-2A prévu pour 2014, et
Sentinelle-2B 18 mois plus tard
• Données gratuites

33. 33
M i s s i o n s à v e n i r
Les prochains capteurs
CartoSat-3
• Lancement prévu en 2017
• Résolution: P = 0,25 m
MS (B,V,R,PIR) = 1 m
• Échelle: 1/ 2 000
• Mono et stéréo
• Fauchée: 16 km

34. 34
M i s s i o n s à v e n i r
Les prochains capteurs
Constellation SkySat (jusqu’à 24
satellites)
• SkySat-1 et -2 lancés en 2013 et 2014
• Résolution: Pan = 1 m
MS (B,V,R,PIR)= 4 m
• Échelle : 1/ 5 000
• Mono seulement
• Capacités vidéo

35. 35
M i s s i o n s à v e n i r
Les prochains capteurs
RADARSAT-3 (ou RCM)
• Lancement à confirmer (2018 ou après)
• Tandem avec RADARSAT-2
• Résolution: à surveiller

36. 36
PROFIL CORPORATIF
NOTIONS DE BASE
DESCRIPTION DES CAPTEURS OPTIQUES ET RADAR EN FONCTION
MISSIONS À VENIR
DESCRIPTION D’APPLICATIONS ET DE MÉTHODES DE PRODUCTION
EXEMPLES
QUESTIONS, AIDE ET SOUTIEN

37. D e s c r i p t i o n d ’ a p p l i c a t i o n s e t d e m é t h o d e s d e
p r o d u c t i o n
37
Orthorectification
Correction de l’image en fonction du relief et de points de
contrôle lorsque disponibles. Triangulation par bloc, afin
d’obtenir une mosaïque d’images sans joints apparents
(seamless).
Bénéfices:
• Meilleure précision sur la position des éléments sur
l’image
• Possibilité d’effectuer des mesures plus précises
• Meilleure superposition de différentes couches
d’information géographique
Précision imagerie résolution 50 cm:
• Données brutes;: 5 m CE90 sans les effets du relief
• Ortho sans points de contrôle: 2 à 3 m CE90
• Ortho avec points de contrôle: (≤ 25 cm) 50 cm CE90

38. 38
D e s c r i p t i o n d ’ a p p l i c a t i o n s e t d e m é t h o d e s d e
p r o d u c t i o n
Création de composés couleur
Combinaisons de bandes spectrales
appropriées pour mettre en valeur les
éléments ou phénomènes que l’on veut
observer
Bénéfices:
Cibler l’information…
• En couleurs naturelles;
• Avec des composés multi-bandes et
composés radar multi-dates

39. 39
D e s c r i p t i o n d ’ a p p l i c a t i o n s e t d e m é t h o d e s d e
p r o d u c t i o n
Rehaussement et corrections radiométriques
Traitements sélectionnés et ajustés pour mettre en
valeur les informations que l’on veut observer.
Retouches pour l’élimination d’artefacts
Bénéfices:
• Permet la réduction des effets atmosphériques et
des nuages
• Permet de calibrer les composés couleurs pour
mieux faire ressortir la cible

40. 40
D e s c r i p t i o n d ’ a p p l i c a t i o n s e t d e m é t h o d e s d e
p r o d u c t i o n
Mosaïque
Assemblage des images en une mosaïque.
Masque la couverture nuageuse. Balancement
de la mosaïque.
• Possibilité de couvrir de vastes territoires à
diverses résolutions, sans joints apparents
• Possibilité de combiner des images de
différents capteurs dans une même
mosaïque

41. 41
D e s c r i p t i o n d ’ a p p l i c a t i o n s e t d e m é t h o d e s d e
p r o d u c t i o n
Modélisation 3D
Triangulation des images stéréo. Production de MNT.
Interpolation des courbes de niveau.
Satellite
Pléiades,
WV-1, WV-2,
GeoEye-1
(50 cm)
IKONOS
(1 m)
SPOT 6
(1,5 m)
ALOS
(2,5 m)
Précision x,y 50 cm 1 m 1,5 m 2,5 m
Précision z 1 m 2 m 3 m 5 m
DEM post spacing 2,5 m 5 m 5 m 10 m
Intervalle des
lignes de contour
1-2 m 2-4 m 3-6 m 5-10 m

42. 42
Simulation visuelle
Bénéfices:
• Création d’éléments de paysage 3D virtuels, par
exemple des bâtiments, des arbres
• Simulation du couvert nival ou d’autres
conditions
D e s c r i p t i o n d ’ a p p l i c a t i o n s e t d e m é t h o d e s d e
p r o d u c t i o n

43. 43
D e s c r i p t i o n d ’ a p p l i c a t i o n s e t d e m é t h o d e s d e
p r o d u c t i o n
Classification automatisée (classification orientée objet)
L’approche par objet permet de définir et
de prendre en compte, en plus des valeurs
spectrales des pixels, plusieurs
caractéristiques d’un objet, telles que la
proximité à d’autres éléments, la pente,
l’élévation, la densité d’éléments et autres.

44. 4
Détection des terres humides
44
D e s c r i p t i o n d ’ a p p l i c a t i o n s e t d e m é t h o d e s d e
p r o d u c t i o n

45. Cartographie topographique 3D
45
D e s c r i p t i o n d ’ a p p l i c a t i o n s e t d e m é t h o d e s d e
p r o d u c t i o n

46. Cartographie thématique
Au cours du processus de production des données, un
spécialiste de la thématique (géomorphologue,
forestier ou géologue) extrait les informations
directement à partir de postes de travail
photogrammétriques numériques.
Bénéfices
• Cartographie de l’occupation du sol
• Cartographie écoforestière
• Cartographie des dépôts de surface
• Cartographie pour des thématiques ciblées
46
D e s c r i p t i o n d ’ a p p l i c a t i o n s e t d e m é t h o d e s d e
p r o d u c t i o n

47. 47
D e s c r i p t i o n d ’ a p p l i c a t i o n s e t d e m é t h o d e s d e
p r o d u c t i o n
Détection de changements
Processus automatisé qui consiste à comparer des
images acquises à 2 ou plusieurs dates différentes
ou comparer une image à des données géospatiales
pour détecter les différences.
Bénéfices
• Utile pour cartographier les zones inondées
• Utile pour le suivi de l’étalement urbain
• Utile pour suivre l’évolution des terres humides
• Utile pour la détection de déplacements de l’ordre
du centimètre ou du millimètre

48. 48
D e s c r i p t i o n d ’ a p p l i c a t i o n s e t d e m é t h o d e s d e
p r o d u c t i o n
Agriculture
Acquisition d’images satellite pendant la saison végétative
pour produire des outils de diagnostic agricole
Bénéfices:
• Déterminer l’état d’avancement de la croissance et la
couverture au sol
• Estimer la concentration relative de chlorophylle dans
la végétation
• Produire un index de végétation
• Évaluer les rendements relatifs des récoltes
• Produire des cartes de rendement économique

49. 49
D e s c r i p t i o n d ’ a p p l i c a t i o n s e t d e m é t h o d e s d e
p r o d u c t i o n
Catastrophes naturelles
Suite à des catastrophes naturelles (inondations,
séismes, etc.), Effigis peut fournir aux autorités des
images et des informations cartographiques utiles
aux intervenants sur le terrain.
Bénéfices:
• Acquisition d’images satellite de haute résolution
en mode urgent
• Expertise dans l’utilisation d’images radar dans
les cas de nébulosité abondante, notamment lors
d’inondations

50. 50
D e s c r i p t i o n d ’ a p p l i c a t i o n s e t d e m é t h o d e s d e
p r o d u c t i o n
Catastrophes naturelles (suite)
Bénéfices:
• Extraction
d’informations
tactiques en mode
urgent

51. Géologie
51
D e s c r i p t i o n d ’ a p p l i c a t i o n s e t d e m é t h o d e s d e
p r o d u c t i o n
• Analyse spectrale – Cartographie lithologique
• Analyse spectrale - Reconnaissance d’altérations
• Cartographie géologique - Échelle régionale ou
de la propriété
• Modélisation 3D
• Potentiel minéral
• Cartographie topographique - mine à ciel ouvert
• Cartographie topographique - résidus
• Planification des opérations minières
• Monitoring des opérations minières

52. F u l f i l l i n g y o u r i n f o r m a t i o n e x t r a c t i o n n e e d s
Interferometry and Polarimetry
Interferometry
Interferometric processing helps produce highly
accurate digital surface models, as well as
detect tiny deformations or displacements.
Polarimetry
Measurement and interpretation of the
polarization of transverse waves, most notably
electromagnetic waves, such as radio or light
waves. Radars, for example, often consider
wave polarization in post-processing to improve
the characterization of targets.
5

53. Développement d’applications en OT
Projets de développement d’applications mettant à profit
l’utilisation de données radar et optiques pour la
cartographie topographique et thématique
• StéréoSAT: Nord du Québec, Afrique, Pérou
• SARVeillance : suivi de l‘humidité des sols
• EQeau : relation entre la couverture nivale et le niveau
d’eau disponible pour les réservoirs
• ADD-OT / ADD-OT-TSX: mines et développement
durable
• CartoSAR-Nord et ReauSO (suivi des terres humides)
53
D e s c r i p t i o n d ’ a p p l i c a t i o n s e t d e m é t h o d e s d e
p r o d u c t i o n

54. 54
PROFIL CORPORATIF
NOTIONS DE BASE
DESCRIPTION DES CAPTEURS OPTIQUES ET RADAR EN FONCTION
MISSIONS À VENIR
DESCRIPTION D’APPLICATIONS ET DE MÉTHODES DE PRODUCTION
EXEMPLES
QUESTIONS, AIDE ET SOUTIEN

55. E X E M P L E S
Cartographie suite à un feu de forêt

56. E X E M P L E S
Classification sur les lignes de transport d’énergie

57. E X E M P L E S
Cartographie de régions urbaines

58. E X E M P L E S
Suivi des concentrations de sédiments en mer

59. E X E M P L E S
Effets du permafrost sur un site minier

60. E X E M P L E S
Agriculture de précision
Détermination des besoins en azote basée sur données météo et index de végétation à partir d’imagerie Pléiades

61. E X E M P L E S
Suivi des opérations de réhabilitation de sites
61
6
1
Lac-Mégantic
Réhabilitation de sites (Vidéo)
2013-07-13
2013-07-29
2013-08-02
2013-08-15
2013-08-24
2013-09-06
2013-09-17
2013-09-30
2013-11-04

62. 62
PROFIL CORPORATIF
NOTIONS DE BASE
DESCRIPTION DES CAPTEURS OPTIQUES ET RADAR EN FONCTION
MISSIONS À VENIR
DESCRIPTION D’APPLICATIONS ET DE MÉTHODES DE PRODUCTION
EXEMPLES
QUESTIONS, AIDE ET SOUTIEN

63. N e e d s a t e l l i t e i m a g e r y ?
Questions, aide et soutien
• Évaluation technique
• Rapport d’archives
• Rapport de couverture
• Estimé des coûts
• Propositions techniques et financières
• Suivi des nouvelles acquisitions
• Soutien technique
63

64. MERCI DE VOTRE ATTENTION !
DES QUESTIONS ?
64