La cartographie sur demande basée sur l’IA: Répondre aux nouveaux besoins cartographiques à l’ère des mégadonnées David Ethier Agent de géomatique, GéoBase Centre canadien de cartographie et d’observation de la Terre Ressources naturelles Canada

1. David Ethier
Agent de géomatique, GéoBase
Centre canadien de cartographie et d’observation de la Terre
Ressources naturelles Canada

2. UNCLASSIFIED - NON CLASSIFIÉ
2
Raison d’être: Soutenir le développement social, économique et environnemental des Canadiens en favorisant la connaissance, l'innovation et l'investissement dans
les capacités et les technologies géospatiales au Canada. En mobilisant les efforts pour créer des partenariats plus solides et des secteurs d'activité mieux intégrés,
nous augmenterons notre capacité d'innovation.
CCCOT – Centre canadien de cartographie et d’observation de la Terre
GÉOBASE
• Créer, gérer et
administrer des données
géospatiales de base pour
le Canada.
• Élaborer des solutions
géospatiales innovatrices
qui transforment et
maintiennent les données
géospatiales du Canada.
GÉODÉCOUVERTE
• Diffusion de données
géospatiales créées par le
RNCan, le GC et les
PT sur diverses plateforms
et sites Web
• Fournir des produits,
des services, et des
technologies géo à
RNCan et au GC
INFRASTRUCTURE
CANADIENNE DE DONNÉES
GÉOSPATIALES
• Établir des politiques et
standards qui assurent l
a bonne gestion des
données
• Gérer et opérer le
Bureau des cartes
du Canada et la
Photothèque
national de l’air
Activités entreprises en partenariat avec d'autres ministères, à savoir l'Agence spatiale canadienne, Environnement et changement climatique
Canada, Agriculture Canada et Sécurité publique; l'industrie; le milieu universitaire; les provinces et territoires; les communautés autochtones; le grand public.
CENTRE
CANADIEN DE
TÉLÉDÉTECTION
• Livrer la science
fondamentale pour
appuyer les nouvelles
missions et développer
des nouvelles applications
• Gérer et développer les
stations au sol du
Canada et l'archivage et
l'accès aux données d'OT
• BIAP soutient et
assure le succès dans
les domaines critiques
de la gestion en
fournissant des conseils
stratégiques en matière
de RH, de politiques, de
finances, de GI/TI, de
gestion des risques et
d'affaires dans tous les
secteurs de la Direction.
Bureau de l'intégrité
des affaires et des
programmes

3. GeoBase / GéoBase
• Programme d’identification et de cartographie des aléas
d’inondation (PICAI)
• Création de données géospatiales fondamentales
• Développement d’un pipeline de données d’IA pour extraire des
entités géographiques à la demande
• Développement des normes, standards et guides
• Mise en place d’architecture et systèmes de gestion, création,
analyse et diffusion de données
• Recherches dans des domaines et sur des technologies de pointe
Partenaires
DOMAINES
D’INNOVATION
Fournir des données géospatiales ouvertes de base sur les terres, l’eau et l’infrastructure du Canada
+ PTs + OCS + Industries
INFORMATIQUE /
INFRASTRUCTURE
DONNÉES
FONDAMENTALES
Cartographie et
modélisation des zones
inondables : dangers,
étendues, susceptibilité
RISQUE
D’INONDATION
GeoIA
Extraction
automatisée de
données basée sur
l’IA
Haute résolution
Données : élévation,
hydroélectricité,
bâtiments
Gestion des données
et des services open
source et basée sur
des normes

4. UNCLASSIFIED - NON CLASSIFIÉ
Changement profond dans la philosophie opérationnelle
4
Le paysage géospatial a changé.
Disponibilité généralisée des données géospatiales
Les utilisateurs ont besoin de données quasi instantanées.
L’approche traditionnelle est insuffisante.
Mandat de GéoBase : Fournir des données géospatiales de base.
Les offres de données actuelles ont besoin d’être mises à jour, ressources limitées.
Données de base en entrée à d’autres programmes : PICAI; érosion côtière ; forêts
urbaines.
 GéoBase a modifié son orientation pour fournir des données de base rapidement, à
la demande, au moment et à l’endroit où elle en a besoin.

5. UNCLASSIFIED - NON CLASSIFIÉ
La cartographie basée sur l’IA
Cartographie traditionnelle : 100 ans
pour cartographier le Canada à
moyenne résolution
Cartographie basée sur l’IA : quelques
années pour cartographier le Canada
à très haute résolution

6. UNCLASSIFIED - NON CLASSIFIÉ
Partenariats
Plusieurs années d’investissements stratégiques importants
Données
Modèles
Systèmes
Expertise:
• Scientifiques des données
(modélisation)
• Développeurs
Technologie
• Calcul haute performance
• Microservices
• Architecture cloud
• Cube de données
Mobilisation:
• Gouvernements Prov./Terr.
• Industrie
• Accélérateurs d’innovation
• Milieu universitaire
Données:
• Des décennies de données de
mission
• Nouvelle imagerie optique
• Photo aérienne historique

7. UNCLASSIFIED - NON CLASSIFIÉ
Des données brutes aux informations prêtes à
l’analyse... En quelques minutes
Pag
e 7
Entrées
Imagerie haute résolution
Photos aériennes historiques
Imagerie satellite/radar
Date LiDAR
Cartes (papier)
L’IA en tant que
service
Cartographie sur demande
Automatisé, rapide et évolutif
Reproductible et adaptable
Données d’entraînement
hautement adaptables
Sorties
Caractéristiques de la carte
(routes, rivières, lacs, bâtiments,
végétation)
Modèles d’IA améliorés
Détection des modifications
Séries chronologiques

8. UNCLASSIFIED - NON CLASSIFIÉ
Pipeline de cartographie sur demande
8

9. UNCLASSIFIED - NON CLASSIFIÉ
GéoIA. Agile. Rapide. À la demande.
Ancien paradigme
(BNDT)
Nouveau paradigme
(GéoIA)
Temps par
feuillet
SNRC
(820 km2)
4 à 8 mois
Livraison d’images par le fournisseur =
2-3 jours
Traitement, extraction et validation =
4-5 heures
Classes extraites 93 4
Résolution
Maximum
4 m 30 cm
Disponibilité des
données EO
Faible Élevée
Processus
Définir les spécifications,
émettre des appels, émettre des
contrats, inspecter les travaux,
...
Acquérir des images, traiter à l’aide de
l’IA, valider, publier sur GEO.ca.
Opérations
Interne : Acquisition d’images
Externe : Extraction, produits à
valeur ajoutée
Externe : Acquisition d’images
Interne : Extraction, produits à valeur
ajoutée

10. UNCLASSIFIED - NON CLASSIFIÉ
10
Cas d’utilisation : cartographie des zones inondables
Bâtiments inondés
Carte de vulnérabilité aux inondations

11. UNCLASSIFIED - NON CLASSIFIÉ
11
Cas d’utilisation : Évaluation des changements post-sinistres
Fort McMurray, Alberta, Canada - Avant et après les feux de forêt catastrophiques de 2016
Avant Après

12. UNCLASSIFIED - NON CLASSIFIÉ
12
Cas d’utilisation : Surveillance des changements environnementaux
Déforestation Sherbrooke - 2010 à 2020
2010 2018 2020

13. UNCLASSIFIED - NON CLASSIFIÉ
DigitalGlobe © Imagery – September 2, 2022
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Extraction of Quebec City – September 2, 2022
De 6749 à 9450 bâtiments détectés (+ 40%)
De 5624 à 6895 bâtiments détectés (+ 23%)
De 2819 à 3714 bâtiments détectés (+ 32 %)
Cas d’utilisation : Détection des changements de croissance urbaine
DigitalGlobe © Imagery – June 25, 2006
Extraction de Québec – 25 juin 2006 Croissance urbaine à Québec entre 2006 et 2022

14. UNCLASSIFIED - NON CLASSIFIÉ
14
Cas d’utilisation : Cartographie de l’érosion côtière
Retrait des berges de l’île Tuktoyaktuk, 1947 à 2004

15. UNCLASSIFIED - NON CLASSIFIÉ
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État actuel des acquisitions

16. UNCLASSIFIED - NON CLASSIFIÉ
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Prochaines étapes

17. UNCLASSIFIED - NON CLASSIFIÉ
Lancement de la série GeoIA
GeoIA – La série de données
spatio-temporelles ouvertes et
sur demande du Canada
cartographiant l’hydrologie, les
routes, les bâtiments et les
zones forestières sera diffusée
à l’automne 2023 sur GEO.ca
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Image 1: Image satellite de Sherbrooke, QC
(Maxar Worldview-3, 2022-09-30)
Image 2: Bâtiments, routes, eau et forêts à
Sherbrooke, QC extraits automatiquement à l’aide
de GeoIA

18. UNCLASSIFIED - NON CLASSIFIÉ
Merci!
Accédez à notre code et à nos outils open source:
https://github.com/NRCan/geo-deep-learning
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19. © Sa Majesté le Roi du chef du Canada, représentée par le ministre des Ressources naturelles