CLASSIFICATION NIVEAU
Sols us, eau, sa a e he euse, pa elle ag i ole, l e ts u ai s
Mosaï ue
Co tou du assi e sa t S‘TM Seg e tatio fi e de toute l i age E oite e t/ fusio des deui eau e u i eau u i ue.
SEGMENTATION
Les diff e ts t pes de fo t, sa a e
a usti e, g tatio se o dai e
. . . . La seg e tatio
La seg e tatio est u e tape u iale da s l app o he o ie t e o jet. Elle o ditio e les sultats de la lassifi atio fi ale ui d pe d de la ualit des seg e ts p oduits Pa lidis, ; Ha ali k a d Shapi o, ; Pal a d Pal, ; )ha g, ; Che g et al., ; i De
et al., .
L app o he o ie t e o jet pe et u e a al se hi a hi ue et ulti- helle. Elle auto ise la atio des lasses d o jets pa e ts-e fa ts et la alisatio de diff e ts i eau de seg e tatio pou leu e t a tio . Sous E og itio , o e da s d aut es logi iels ui p opose l OBIA, ette p o du e o stitue la phase i itiale de l app o he o ie t e o jet. Plusieu s algo ith es de seg e tatio so t p opos s, la hess oa d, la uad atee, la
ulti esolutio , ou la o t ast filte . La seg e tatio pe et d ag ge au sei d u e e i age des pi els ho og es sous fo e d o jets/seg e ts. La taille et la fo e des o jets d pe de t du hoi de l algo ith e utilis ais su tout du pa a t age de la seg e tatio , e de ie ta t ajusta le pa l op ateu . A la fi du p o essus, l l e t de ase de l i age, ou le pi el, dispa aît au p ofit des seg e ts d i age o st uits à pa ti de pi els ho og es à l helle de seg e tatio hoisie Spa fel et al., .
Da s le ad e de l a al se de l o upatio du sol est la seg e tatio ulti solutio ui est le plus sou e t utilis e )hou, ; De Pi ho et al., ; Baj a ha a et al., ; Di it akopoulos et al., ; Spa fel, ; Gao et al., ; Be z et al., et ui est do ete ue i i. La seg e tatio ulti solutio fusio e selo u e logi ue otto -up et de a i e o s uti e les pi els ou les o jets. La fusio est alis e e i i isa t l h t og it o e e et e a i isa t l ho og it espe ti e des o jets. Cet algo ith e auto ise l usage de do es de sou e et de atu e di e ses da s le p o essus de seg e tatio Baatz et S häpe, .
La seg e tatio est e ut e selo u e app o he dite « otto -up » )ho g et al., ; i De et al., ; Nie e gall ; ui pe et à pa ti d u i eau i itial plus fi de o st ui e des i eau de seg e tatio plus g ossie s. Cette thode o t e de o s sultats pou la a a t isatio de l o upatio du sol Da ish et al., ; Platt et al., . Deu i eau de seg e tatio o t t alis s Fig. i i pou e t ai e les o jets/ lasses d o upatio du sol d i a t le pa sage su le assi e sa t. L h t og it des o jets à e t ai e, la solutio spatiale des do es satellitai es ai si ue l helle du assi e sa t et des do es à p odui e e pli ue la ise e œu e de es deu i eau . Da s e o te te, u p e ie i eau est pou e t ai e les l e ts les plus fi s de l i age sols us, eau, g tatio isol e . Puis u se o d i eau est alis et fusio à pa ti du p e ie i eau. La
Pa oppositio à l app o he « top-do » ou « ut- ased » ui à pa ti d u i eau g ossie de seg e tatio g e de i eau plus fi s.
fusio des deu i eau fa ilite i i les t aite e ts et pe et de s aff a hi des p o l es li s à la gestio des diff e ts i eau . La deu i e seg e tatio ulti solutio est alis e selo deu o ditio s. Les o jets so t fusio s si leu i di e de g tatio NDVI est sup ieu à , et si leu su fa e est sup ieu e à pi els ² . Cette deu i e seg e tatio pe et de ieu diff e ie les diff e ts t pes de g tatio . L a outisse e t du p o essus de seg e tatio est u e u i ue ou he de seg e ts op s selo deu i eau de seg e tatio s, u il faut alo s lasse Fig. .
Ces deu i eau de seg e tatio e oît s o t pe is de lassifie l i age e lasses th ati ues d o upatio du sol Fig. .
. . . . La lassifi atio pa gle
La lassifi atio est as e su la fo ulatio d u e tai o e de gles de o aissa es d fi ies pa l utilisateu pou ha ue lasse d o jet. La lassifi atio pa gles p e d e o pte, e plus de l i fo atio spe t ale des pi els, les i fo atio s te tu ales et o te tuelles des o jets telles ue leu taille, leu fo e, et … ‘o i , . Ces gles de o aissa es peu e t t e o i es et t e asso i es soit à la thode des «plus p o hes oisi s», soit à la thode des «fo tio s d appa te a e», soit à u la ge des deu . Pou l e t a tio de l o upatio du sol, seules les pote tialit s des fo tio s d appa te a es o t
t e ploit es.
Seg e tatio de iveau :
C atio du i eau o jet à pa ti des pi els de l i age. Il s agit d u e helle de seg e tatio fi e pou u e dis i i atio de tous les o jets.
Seg e tatio de iveau :
‘ alis e à pa ti du i eau o jet selo la o ditio d u i di e de g tatio le . Cette o ditio pe et de fa ilite l ide tifi atio des diff e tes fo ts.
Les it es utilis s pou l ide tifi atio de l o upatio du sol
Les it es ete us pou a a t ise l o upatio du sol su le assi e sa t du Fihe e a a so t des it es spe t au , do t le No alized Dife e e Vegetatio I de NDVI , la so e des fle ta es, la o e e des aleu s spe t ales des a des spe t ales et l i di e de illa e IB , l i di e d hu idit NDWI . Des it es te tu au tels ue le GLMC G a -Le el Co-O u e e Mat i , des it es elatio els e t e les o jets Dista e à u e aut e lasse th ati ue ai si ue des it es g o t i ues fo e des o jets o t gale e t t utilis s. L i di e de g tatio NDVI et les aut es i di ateu s de g tatio TSAVI, GEMI, et . so t effi a es d s lo s u il s agit de a a t ise et sui e la ou e tu e g tale. Il este ad is ue l i di e peut o po te des e eu s elati es à la d g adatio du apteu , au a osols. Pou u ou e t g tal, l i di ateu a ie e t e , e ilieu se i-a ide, à , aleu a i ale th o i ue pou u e fo t se pe i e te Tu ke et al., . E ilieu a ide et se i-a ide, le NDVI peut o dui e à des au aises i te p tatio s. Pou es ilieu o ote u e fo te a ia ilit saiso i e de la ou e tu e g tale, e i est pa ti uli e e t ai pou les sa a es. Pou es os st es la phase de s es e e saiso s he et de oissa e saiso des pluies le t u e fo te a iatio des aleu s de NDVI. L i di ateu peut gale e t fai e l o jet de au aises i te p tatio s pou les ou e ts pa s. Pou es su fa es, le sol o t i ue fo te e t au sig al spe t al et les aleu s so t alo s t s fai les Pete s et E e, ; K e e et ‘u i g, ; Huete et Tu ke , ; Huete et al., ; . I i, la zo e d tude ta t lo alis e e gio se i-a ide, l o se atio de la g tatio est alis e au ou s des saiso s s hes. D aut es i di ateu s et it es o t t asso i s au NDVI afi d a lio e les sultats de la lassifi atio .
E e ple : la lasse fo t est d fi ie pa tous les o jets do t le NDVI est sup ieu à , .
Les lasses sous-ja e tes Fo t i ulai e, fou ophile, fo t s he de ette lasse e o t pa d faut e pa a t e e h itage plus leu s a a t isti ues p op es. Ai si la lasse fo t i ulai e est d fi ie selo les gles sui a tes: NDVI a ia t e t e , et , ; u o e de pi els i f ieu à et situ e da s u a o de à de l eau. Les it es utilis s pou ha ue lasse so t d taill s da s le ta leau i-dessous Ta . .
Ta leau 7 : C it e utilis s et seuils
C it e Fo tio Des iptio C it e et seuil ete u
Spe t al
Mea la e Ce it e o espo d à la aleu o e e des o jets pou ha ue a de spe t ale de l i age.
Fo t de se A e NDVI , - , , - , , - , I di e de illa e Su fa e pi els ≥ ≥ ≥ Fo t ivulai e A e NDVI [ , - , ] [ , - , ] [ , - , ] Dista e de la lasse eau Sava e a ustive A e NDVI [ , - , ] [ , - , ] [ , - , ] E o du e elle de la lasse Fo t de se So e des fle ta e ≥ Sa a e he euse A e NDVI [ , - , ] [ , - , ] [ , - , ] So e des fle ta e ≥ ≥ ≥ V g tatio d g ad e A e NDVI [- , - , ] [- , - , ] [- , - , ] I di e de illa e GLCM e t op , , , Eau A e NDWI ≥ Sols us A e NDVI , So e des fle ta es ≥ I di e de illa e ≥ ≥ ≥ )o e e g talis es A e NDVI [ , - , ] [ , - , ] [ , - , ] I di e de illa e ≥ B ight ess
L i di e de illa e IB e d o pte de l al do des su fa es et pe et de disso ie les ou e tu es g talis es des te dues i ales ues. Il est pa ti uli e e t adapt et ela pou l e t a tio des sols lai s. Il est al ul à pa ti des a des : e te ‘ , ouge ‘ et p o he i f a ouge PI‘ . Il est al ul selo l uatio sui a te :
IB = PIR + R² + V
NDVI
Le NDVI est as su la diff e e de fle ta e da s le isi le et da s le p o he i f a ouge de pa l a so ptio a a t isti ue de la hlo oph lle o te ue da s les pla tes da s la pa tie ouge et p o he i f a ouge du spe t e le t o ag ti ue. Il est al ul selo l uatio sui a te :
=PIR − R PIR + R
U e aleu de seuil de l i di e NDVI à , a t d te i e pou les i ages SPOT afi de disti gue le sol u de la g tatio lai se e da s les gio s a ides et se i-a ides de l Af i ue du o d, le Mo e o ie t et l Asie FAO .
NDWI
I di e utilis pou la d te tio de l eau. Su les i ages SPOT il est al ul à pa ti de la a de p o he i f a ouge et o e e i f a ouge. Il est al ul selo l uatio sui a te :
NDWI =PIR − MIRPIR + MIR
G o t i ue A ea Ce it e pe et de d te te les o jets d u e su fa e d te i e pa l utilisateu
Pi els Ce it e pe et de d te te les o jets do t le o e de pi els est fi pa l utilisateu
Topologi ue
Dista e to Ce it e pe et d ide tifie les o jets situ s à u e e tai e dista e pa appo t à u aut e o jet.
‘eal o de to Ce it e pe et de d te te les o jets do t la o du e e a te est pa tag e a e u e aut e lasse th ati ue.
Te tu al
GLCM e t op
La at i e de o-o u e e de g is G e Le el Co-o u e e at i / GLCM , peut t e al ul e au t a e s diff e ts pa a t es ho og it , o t aste, e t opie et pe ette t do de a a t ise la p titio de otifs da s u e te tu e. Il s agit d tudie la te tu e au o e d'u e fe t e d'o se atio e o pta ilisa t le o e de pai es de pi els o p is à u e e tai e dista e et ui p se te t u e diff e e e i eau de g is. E plus de la dista e, o tie t o pte de la di e tio d fi ie pou toutes pai es de pi els. Ces it es auto atis s sous E og itio © so t as s su les t a au de Ha ali k E og itio use guide .
GLCM ho oge eit
. . . L’e po t et la validatio des do es
Afi de alise des t aite e ts d a al ses spatiales et d dite les att i utai es des ou hes da s le ad e d u S st e d I fo atio G og aphi ue SIG , u e po t des do es au fo at e teu est op . Puis u e alidatio des do es est effe tu e à l aide d u e at i e de o fusio .
. . . . E po t des do es
Afi d e ploite ais e t les do es p oduites au sei d u SIG, les o jets de ha ue ou he so t fusio s da s E og itio defi ie s©. Cette tape est esse tielle pou dui e le poids des ou hes d i fo atio s e so tie et e d e oi s fastidieu les t aite e ts post ieu s. Le fo at d e po t ete u est le shape .shp . Cha ue ou he th ati ue est affe t e à u ode puis elles so t o i es afi de p odui e u e seule ou he d o upatio du sol. Cette ou he est e suite etto e pa la supp essio des petits pol go es de su fa e i f ieu e à ² aleu s a it ai e ete ue pa l utilisateu , ep se ta t u peu plus d pi el pou les ou hes issues de l i age de . Les o jets a t s so t auto ati ue e t affe t s à la ou he oisi e plus g a de.
. . . . La at i e de o fusio
La at i e de o fusio ou de o ti ge e pe et d app he de la ualit des sultats de la lassifi atio o te ue. Il s agit pou ela de o pa e les do es de te ai au sultats de la lassifi atio . Plus de ha tillo s pa lasse so t alis s afi de ga a ti u sultat sta le Gi a d et Gi a d, . Co te e t, les poi ts de f e e f. . . . so t o pa s a e ha ue lassifi atio selo u e i te se tio des ou hes et u e a al se statisti ue. Les sultats des at i es de o fusio so t p se t s i-dessous pou les ou hes d o upatio du sol de et de .
E l a se e de do es de f e e o te po ai e à la ou he d o upatio du sol p oduite pou , la lassifi atio a t alid e à l aide de la BD- .
Pou la alidatio de la lassifi atio de , les poi ts de f e e so t issus de ele s te ai alis s e et de poi ts a uis à pa ti du fo d d i ages dispo i les sous Google Ea th©. Cette d a he pe et de ou i l e se le du assi e sa t pou le uel e tai es zo es so t diffi iles d a s. U e aluatio pa supe positio des poi ts de o t ôle ete us su les osaï ues d i ages a pe is de alide leu o e affe tatio d o upatio du sol. Seuls les poi ts pe ti e ts e t e la f e e ele s de te ai /Google Ea th et les i ages satellites o t t utilis s pou alide les sultats des lassifi atio s.
Pou e e ple : si u poi t de o t ôle s le tio à pa ti de la BD- ide tifi e fo t est de atu e diff e te photo-i te p tatio su la osaï ue d i age de , alo s e poi t de o t ôle est a t . L o upatio du sol a pu t e ha g e puis ue la BD- do e ate po elle e efl te pas la alit te ai pou l a e e ati e d o upatio du sol.
Pou , u ha tillo de poi ts de o t ôle est alis et pou , poi ts. E out e, les photog aphies de la WWF f. . . . o t pe is d lai e su la atu e de l o upatio du sol e da s le se teu de ‘a o .
Les ta leau Ta . et Ta . o t e t pou ha u e des lasses, le i eau de fia ilit et les p i ipales o fusio s faites lo s de la lassifi atio des i ages. Les sultats so t satisfaisa ts pou et a e espe ti e e t , % et , % de p isio glo ale.
Ta leau 8 : Mat i e de o fusio
TERRAIN
Fo t Sols us a usti e Cultu e Sa a e he euse Eau Sa a e V g tatio d g ad e Classifi atio PU % Total
CL AS SI FI CA TI O N Fo et , Sols us , Sa a e a usti e , Cultu e , Sa a e he euse , Eau , V g tatio d g ad e , Total Poi t f e e , PR %
PR p isio alisateu = pou e tage d i di idu d u e lasse de f e e o e te e t lass pa t l d te tio .
PU p isio utilisateu = pou e tage d i di idu d u g oupe issu de la lassifi atio o e te e t lass is-à- is de
la f e e.
E : Su poi ts de o t ôle fo t, so t ie s ide tifi s e ta t u o jet fo t da s la lassifi atio .
Su les poi ts lass s e ta t ue fo t, so t o espo de t ie à de la fo t, se o fo de t a e des ultu es et a e de la sa a e a usti e.
Ta leau 9 : Mat i e de o fusio
TERRAIN