Géoréférencer une image
Philippe LÉPINARD
Page 1
20/12/2008
Sommaire A.Préambule............................................................3 1) Définitions ..........................................................3 2) Configuration matérielle .....................................4 3) Configuration logicielle ......................................4 4) Quelques remarques avant de débuter ................4 B. ArcGIS 9.2 ...........................................................5 C.GeoConcept .......................................................15 D.Fugawi 4.............................................................26 E. Global Mapper 9 ...............................................35 ANNEXE « Le logiciel Convertisseur » ..............42 ANNEXE Liens .....................................................44
Philippe LÉPINARD
Page 2
20/12/2008
A. Préambule Géoréférencement, géocodage, calage, chacun utilise un terme différent pour assigner des coordonnées spatiales à un raster plein de pixels. Quoi qu’il en soit, je ne vais pas rentrer dans le débat, le mot « géoréférencement » me convient bien et le but et de pouvoir enfin utiliser ce maudit plan trouvé on ne sait où dans notre SIG préféré ! Justement, j’ai choisi 4 logiciels assez originaux pour vous présenter différentes techniques et astuces afin de géoréférencer au mieux vos images. J’aurais pu vous en proposer beaucoup plus, mais il me semble que ceux abordés dans ce document suffisent à ce faire une idée générale des méthodes et à éviter les pièges qui ne manqueront pas d’apparaître… 1) Définitions
ArcInfo d’ESRI s'est depuis plusieurs années imposé comme le standard des Systèmes d'Information Géographique Bureautique. Diffusé aujourd'hui à plusieurs centaines de milliers d’exemplaires dans le monde, il est utilisé dans une très large variété de secteurs d'activité. C’est le 3ème niveau de licence. ArcView et ArcEditor sont les autres et possèdent moins de fonctionnalités.
GeoConcept est un Système d’Information Géographique créé par la société française GeoConcept SA. Il s’oriente de plus en plus vers les fonctions de géomarketing.
Global Mapper est tout d’abord un visualiseur et un convertisseur des plus populaires formats Rasters, Vecteurs et MNT (Modèle Numérique de Terrain). Mais il possède aussi des outils très pratiques et performants pour la conversion, l’édition, l’impression et le suivi GPS. Enfin son moteur 3D est très facile à utiliser. Tout ceci pour un tarif de 279 dollars.
Philippe LÉPINARD
Page 3
20/12/2008
Fugawi est un logiciel PC pour la planification d'itinéraire, la programmation d'un GPS et la navigation en temps réel sur terre, sur mer et dans les airs. Fugawi Global Navigator vous permet de planifier vos routes, waypoints et traces sur vos cartes. En un seul clic de souris, ils peuvent être téléchargés dans votre GPS pour être utilisés sur le terrain. De même les waypoints, routes et traces créés au cours de vos voyages pourront être déchargés depuis votre GPS sur les cartes numérisées de Fugawi pour analyse. Du site des éditeurs des logiciels Et de moi !
Les définitions proviennent : 2) Configuration matérielle
1 PC Core 2 Duo 6300 avec 1Go de RAM et une carte vidéo GeForce 8800 GTS à 640Mo et 1 PC Dual-Core à 2.8Ghz avec 2Go de RAM et une carte vidéo GeForce 7950 à 512Mo. 3) Configuration logicielle Windows XP pro SP2 GeoConcept 6.1 Sales & Marketing ArcInfo 9.2 SP5 Fugawi 4 Global Navigator Global Mapper 9 4) Quelques remarques avant de débuter - Nous ne verrons aucune procédure d’installation. - Toutes les données nécessaires se trouvent dans la partie « Téléchargements » du site. - Lisez l’annexe « Le freeware Convertisseur » afin de pouvoir jongler correctement avec les différents formats de coordonnées utilisés dans ce document.
Let’s play now ! Licence libre Creative Commons Paternité – Pas d’utilisation commerciale – Partage dans les conditions initiales au fichier original http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.0/fr/ Philippe LÉPINARD
Page 4
20/12/2008
B.
ArcGIS 9.2
L’intégration d’une image non-géoréférencée dans ArcMap est très simple dès lors que de petites astuces sont connues ! En effet, il faut prêter attention à certaines subtilités comme le caractère des décimales ou encore le bon format des coordonnées de géoréférencement. Rien de bien compliqué, mais des prises de tête en perspective qui seront donc maintenant évitées ! Etape 1 Ouvrez ArcMap et la barre d’outils de géoréférencement. Cette dernière s’appelle en cliquant droit sur un emplacement vide de la zone des menus en haut du logiciel. Puis, choisissez « Géoréférencement ».
1
2 Etape 2 Intégrez l’image de test via le bouton d’insertion de données.
Philippe LÉPINARD
Page 5
20/12/2008
Recherchez l’image puis cliquez sur « Ajouter ».
1
2
Comme l’image ne possède pas d’attributs de géoréférencement, ArcGIS vous averti grâce à la fenêtre suivante. Cliquez simplement sur « OK ».
L’image apparaît dès lors dans ArcMap.
Philippe LÉPINARD
Page 6
20/12/2008
Etape 3 Choisissez la couche contenant l’image à géoréférencer puis activez le bouton d’ajout de points de contrôle. Remarque : je vous présente la méthode de géoréférencement par coordonnées. Il est évidemment plus simple de se baser sur une autre image déjà calée ou mieux, placer des points qui serviront au calage de l’image. Mais, qui peut le plus, peut le moins !
1
2
Cliquez un fois sur un point remarquable de l’image dont vous connaissez les coordonnées puis cliquez de nouveau au même endroit. Remarque : le format des coordonnées pour le calage doit être en degrés décimaux, exemple : longitude 6,123456°, latitude 43,123456°
Philippe LÉPINARD
Page 7
20/12/2008
Ouvrez la fenêtre « Table des liens ». Vous constatez que le premier point est présent, vous allez donc remplacer les coordonnées erronés (ou données par défaut) par les valeurs exactes de votre point.
Philippe LÉPINARD
Page 8
20/12/2008
Etape 4 Recommencez la manipulation pour un second point. Remarque : ne vous inquiétez pas si votre image disparaît, c’est simplement que la case « Ajustement auto » est cochée. Personnellement, je préfère voir les modifications en temps réel, donc je laisse cette fonction activée, néanmoins, pour continuer le calage, vous avez besoin de visualiser votre image !
Cliquez alors sur le nom de votre image dans la table des matières et choisissez la fonction « Zoom sur la couche » afin de recentrer ArcMap sur l’image correspondante.
Philippe LÉPINARD
Page 9
20/12/2008
Continuez à insérer des points (3 au minimum). Remarque : si vous souhaitez connaître les fonctions de transformation (affine, polynomiale, etc) et leurs nombres de points de calage nécessaire, vous trouverez toutes les informations dans la partie « Données prises en charge dans ArcGIS > Données Raster > Affichage et visualisation des rasters > Géoréférencement d’un jeu de données raster » de l’aide en ligne.
Etape 5 Si vous ne l’avez pas encore fait, vous pouvez indiquer le Datum au bloc de données ainsi que le format des coordonnées à afficher. Pour cela, cliquez droit sur son nom et choisissez « Propriétés ».
Philippe LÉPINARD
Page 10
20/12/2008
Dirigez-vous sur l’onglet « Systèmes de coordonnées » et sélectionnez celui que vous désirez.
Pour l’exemple j’ai pris WGS 84.
1
2
Philippe LÉPINARD
Page 11
20/12/2008
Dans l’onglet « Application » des propriétés du bloc de données, vous pouvez aussi choisir le format d’affichage des coordonnées.
1
2
Déplacez votre souris, les coordonnées s’affichent dans le format choisi.
Philippe LÉPINARD
Page 12
20/12/2008
Etape 6 Pour ajouter un nouveau point, vous n’avez pas besoin d’ouvrir la fenêtre « Table des liens », après le double-clic, vous pouvez cliquez droit sur votre nouveau point de calage et choisissez « Entrée X et Y… », c’est tout simplement plus rapide !
Modifiez les coordonnées et cliquez sur « OK ».
Philippe LÉPINARD
Page 13
20/12/2008
Afin de terminer le géoréférencement de l’image, vous pouvez soit : 1) choisir la commande « Mettre à jour le géoréférencement » du menu déroulant de la barre d’outils « Géoréférencement » 2) enregistrer votre carte Remarque : c’est cette seconde méthode que je vous conseille suite à un bogue de positionnement que j’ai rencontré avec la première solution (ArcInfo 9.2 SP5 Français).
Philippe LÉPINARD
Page 14
20/12/2008
C. GeoConcept Je vous propose de découvrir avec GeoConcept une astuce permettant de faciliter le géoréférencement d’une image dans les SIG. En effet, vous pourrez utiliser cette technique dans n’importe lequel d’entre eux. L’idée est de créer 4 points avec un autre logiciel (gratuit par exemple) et de les importer ensuite dans GeoConcept afin de mieux visualiser la zone et le format des coordonnées à insérer lors du calage de l’image dans une carte vierge de toutes données. Dans l’exemple suivant, j’ai créé avec un GPS 4 Waypoints qui correspondent aux 4 points de calage. Ensuite, j’ai récupéré ces points et je les ai exporté en MIF/MID (mais n’importe quel type de format vectoriel accepté par GeoConcept ferait l’affaire). Etape 1 Ouvrez GeoConcept et créez une nouvelle carte en UTM par exemple. Remarque : faites attention dans ce cas à bien choisir le fuseau dans lequel votre image sera géoréférencer. En effet, il n’est pas possible de le préciser lors du géoréférencement et vous serez donc obligé de reprojeter votre image afin qu’elle se positionne dans le bon fuseau UTM.
Vous partez donc de rien !
Etape 2 Importer votre fichier contenant vos 4 points. Remarque : j’ai déjà créé un type « GPS » avec un sous-type « Waypoint » pour accueillir ces données.
1
3
2
Philippe LÉPINARD
Page 15
20/12/2008
1
2
Choisissez le type/sous-type et cliquez sur « OK ». Remarque : si vous laissez la case « Utiliser le Type/Sous-type ci-dessous » cochée, un nouveau jeu « Type/Sous-type » avec les noms de vos données sera automatiquement créé.
1
2
3
Cliquez sur « OK ».
Philippe LÉPINARD
Page 16
20/12/2008
Un appui sur la touche F4 permet d’ouvrir la liste de sélection (F3 si vous avez désélectionné vos points).
Cliquez sur un des points puis CTRL+A pour tous les sélectionner. Appuyer sur le bouton « loupe » afin de centrer la vue de la carte sur l’emprise des points.
Philippe LÉPINARD
Page 17
20/12/2008
Etape 3 Vous allez maintenant importer votre image à géoréférencer. Pour cela, choisissez la commande « Fichier > Importer > Raster sur polygones… »
1
2 3
Sélectionnez votre image et appuyez sur le bouton « Ouvrir ».
1
2
Philippe LÉPINARD
Page 18
20/12/2008
Choisissez le jeu « type / Sous-type » dans lequel vous allez intégrer votre Raster ou indiquez au logiciel d’en créer un nouveau avec soit les noms proposés par défaut, soit avec d’autres plus convenables que vous pouvez choisir.
1
Cliquez ensuite sur le bouton « Placer à la main ».
2
3
Philippe LÉPINARD
Page 19
20/12/2008
Etape 4 Utilisez les boutons de zoom et de déplacement afin de vous positionnez le plus précisément possible sur votre image.
Cliquez ensuite sur l’avant dernier bouton de la barre d’outils qui se trouve en bas à droite de l’image.
1
Philippe LÉPINARD
Page 20
20/12/2008
Le curseur de la souris s’est changé en croix. Cliquez sur l’image à l’emplacement d’un des points de calage.
1
Une fenêtre s’ouvre. Cliquez alors sur un point de calage de la carte GeoConcept. Remarque : il n’est pas nécessaire d’être très précis puisque vous connaissez les coordonnées exactes des points de calage. C’est là tout l’intérêt de les avoir déjà importés : puisque GeoConcept rempli les champs X et Y de la fenêtre d’édition des points dans un format de coordonnées particulier, il ne vous restera plus qu’à remplacer les coordonnées des points par leurs valeurs exactes !
2
Philippe LÉPINARD
Page 21
20/12/2008
3
Vous devez définir au minimum 4 points de calage. Vous pouvez à tout moment les modifier grâce au menu déroulant. Remarque : le bouton « Sélectionner à partir de la carte » peut parfois se désactiver. Pensez à le réenclencher si la « remonter » des coordonnées de la carte GeoConcept ne fonctionne plus. Cliquez ensuite sur « Calculer ».
4
Philippe LÉPINARD
Page 22
20/12/2008
Comme pour la première partie de ce document (ArcGIS), consultez l’aide pour les outils de transformation… Cliquez ensuite sur le bouton « OK ».
5
Et de nouveau sur « OK ».
6
Philippe LÉPINARD
Page 23
20/12/2008
Votre image est dorénavant géoréférencée !
Etape 5 Si vous avez choisi la projection UTM lors de la création de votre carte et que votre image ne se trouve pas géoréférencée dans le bon fuseau, vous devez sélectionner le polygone qui supporte votre image (ou plus simplement l’image, grâce à un outil de sélection fenêtré). Ensuite, choisissez la commande « Objets > Transformation > Modifier la projection ».
1
2
Philippe LÉPINARD
3
Page 24
20/12/2008
Sélectionnez le bon fuseau dans le menu déroulant de droite et cliquez sur « Oui ». Remarque : si vous deviez de nouveau modifier le fuseau, vous constateriez, qu’après avoir réouvert la fenêtre de modification de la projection, l’objet n’a pas conservé le nouveau fuseau malgré son bon positionnement… GeoConcept vous propose en fait le fuseau par défaut de la projection de la carte. Par conséquent, si vous voulez déplacer votre image dans le fuseau de droite, ajouter simplement 1 au fuseau proposé. Exemple : vous avez déplacé une image du fuseau 32 vers le 31 (votre carte GeoConcept étant en UTM N32), si vous souhaitez repasser cette image en 32 vous devrez choisir le fuseau 33, c'est-àdire le fuseau par défaut proposé de la carte (32) +1… Mais l’image se positionnerait bien dans le 32. Particulier, mais ça marche !
Philippe LÉPINARD
Page 25
20/12/2008
D. Fugawi 4 Logiciel leader pour beaucoup de pilotes, Fugawi permet de géoréférencer des images afin qu’elles soient intégrées dans les GPS couplés aux PDA. La manipulation est très simple mais, là encore, le format des coordonnées des points de calage est particulier… Etape 1 Ouvrez l’outil de géoréférencement propre à Fugawi : Map Calibrator.
Sélectionnez votre image et cliquez sur « Ouvrir ».
1
2
Philippe LÉPINARD
Page 26
20/12/2008
Sélectionnez la projection, le Datum puis cliquez sur « OK ».
Sélectionnez le fuseau si vous avez choisi comme moi l’UTM WGS84.
1
2
Philippe LÉPINARD
Page 27
20/12/2008
Etape 2 Double-cliquez sur la carte à l’emplacement d’un de vos points de calage.
1
Vous pouvez améliorer sa position grâce à la loupe (fonctionne en simple-clic).
2
Philippe LÉPINARD
Page 28
20/12/2008
Indiquez au logiciel les coordonnées exactes du point dans le bon format de coordonnées. Un masque de saisie empêche les erreurs. Cliquez sur le bouton « Change » pour valider le point.
3
4
Philippe LÉPINARD
Page 29
20/12/2008
Exécuter la même procédure pour le second et troisième point.
Cliquez sur « Next » deux fois pour valider le géoréférencement puis indiquez un répertoire de sauvegarde de l’image. Remarque : si la fenêtre « calibration Checklist » n’est pas présente, choisissez simplement la commande « File > Save ».
5
4
Philippe LÉPINARD
Page 30
20/12/2008
Etape 3 Ouvrez maintenant Fugawi.
Choisissez la commande « Maps > Open Map… ».
Sélectionnez votre image maintenant géoréférencée et cliquez sur le bouton « OK ».
1
2
Philippe LÉPINARD
Page 31
20/12/2008
Votre carte s’ouvre dans Fugawi. Vous pouvez maintenant soit utiliser Fugawi sur votre PC couplé avec un GPS (NMEA) soit exporter votre image géoréférencée dans votre PDA grâce au menu PDA (voir Etape 4).
Etape 4 Sélectionnez « Use Pocket PC » puis « PDA Library » dans le menu PDA. Remarque : pensez à brancher votre PDA !
Philippe LÉPINARD
Page 32
20/12/2008
La connexion s’établit.
La fenêtre de sélection et de transfert apparaît. Choisissez l’image à transférer dans la partie gauche et appuyer sur le bouton de chargement du centre.
1 2
La conversion s’exécute.
Philippe LÉPINARD
Page 33
20/12/2008
Puis le chargement dans le PDA.
Votre fichier apparaît maintenant dans la liste des fichiers Fugawi du PDA. Vous pouvez charger votre image dans Fugawi Pocket, mais ça c’est une autre histoire !
Philippe LÉPINARD
Page 34
20/12/2008
E. Global Mapper 9 Même si Global Mapper est placé en dernier dans ce document, ne vous y trompez pas, c’est bien mon préféré ! En effet, pour éviter de me mélanger les pinceaux dans les différentes méthodes de géoréférencement, j’utilise désormais toujours Global Mapper pour exporter mes images en GéoTiff. Ensuite seulement, je les incorpore dans les SIG pour travailler… A vous de voir ! Etape 1 Ouvrez Global mapper et cliquez sur « Open Your Own Data Files ».
Sélectionnez votre image et cliquez sur le bouton « Ouvrir ».
1
2
Philippe LÉPINARD
Page 35
20/12/2008
Une fenêtre s’ouvre pour vous avertir que votre image n’est pas géoréférencée. Choisissez « Oui ».
Puis « OK ».
Etape 2 La partie gauche vous permet sélectionner une zone par « drag & drop » ou simple-clic gauche. La partie centrale vous donne la possibilité de zoomer grâce à la molette et de positionner un point de calage par simple-clic gauche.
Philippe LÉPINARD
Page 36
20/12/2008
Zoom et positionnement du premier point de calage. Insérez les coordonnées dans le format « degrés décimaux » avec le point comme séparateur et cliquez sur le bouton « Add GCP to List ».
2 1
3
4
Modifiez le nom du point de calage et choisissez ensuite « OK » pour valider.
Philippe LÉPINARD
Page 37
20/12/2008
Même si 3 points de calage suffisent, je vous conseille d’en placer 4.
Philippe LÉPINARD
Page 38
20/12/2008
Etape 3 Si la projection ne vous convient pas, vous pouvez en sélectionner une autre en cliquant sur le bouton « Select Projection… ».
Pour finaliser le géoréférencement, cliquez finalement sur le bouton « OK ».
Philippe LÉPINARD
Page 39
20/12/2008
Global Mapper se positionne à l’endroit de votre nouvelle image.
Etape 4 Comme je vous l’ai expliqué en début de ce chapitre, le but de cette procédure est d’exporter maintenant cette image dans un format standard afin que vous puissiez l’utiliser facilement dans n’importe quel SIG. Choisissez la commande « File > Export Raster and Elevation Data > Export GeoTIFF… ».
1
2
3 Philippe LÉPINARD
Page 40
20/12/2008
Sélectionnez les paramètres d’exportation adéquat et cliquez sur « OK ».
Choisissez le répertoire et le nom de sauvegarde et cliquez sur « Enregistrer ».
2
1
La conversion s’exécute, votre fichier GéoTiff est prêt pour n’importe quel SIG !
Philippe LÉPINARD
Page 41
20/12/2008
ANNEXE Le freeware Convertisseur Réalisé par Eric SIBERT, ce freeware est tout simplement indispensable ! Il vous permettra de convertir vos coordonnées dans les formats les plus courants. Etape 1 Téléchargez Convertisseur à cette adresse : http://eric.sibert.fr/article80.html
Etape 2 Installez-le. Remarque : j’utilise la version Windows.
Etape 3 Lancez le logiciel.
Philippe LÉPINARD
Page 42
20/12/2008
Etape 4 Exemple de conversion de coordonnées « degrés, minutes et secondes » en « degrés décimaux ». Remarque : les symboles des minutes et des secondes sont des ‘, c'est-à-dire les apostrophes du chiffre 4 de votre clavier. Attention, pour les secondes, il faut en mettre 2 ‘’, les guillemets du chiffre 3 de votre clavier ne fonctionneront pas !
1 3
2
1
Etape 4bis Exemple de conversion de coordonnées « degrés, minutes et secondes » en UTM. Remarque : Convertisseur vous donne le fuseau UTM concerné automatiquement.
1 3
2
1
Philippe LÉPINARD
Page 43
20/12/2008
ANNEXE Liens Quelques liens pour compléter ce didacticiel : Des sites sur ESRI (ArcGIS 9.2) Le site officiel France Le site officiel US
http://www.esrifrance.fr/ http://www.esri.com/
Des sites sur GeoConcept Le site officiel Le site du club des utilisateurs
http://www.geoconcept.com/fr/ http://geoconcept.com/gcm/
Un site sur Fugawi Le site officiel
http://www.fugawi.com/web/index-in.htm
Un site sur Global Mapper Le site officiel
http://www.globalmapper.com/
Un site sur Convertisseur Le site officiel
http://eric.sibert.fr/article80.html
Merci d’avoir lu et utilisé mon didacticiel A bientôt pour de nouvelles aventures « sigistes » Philippe LÉPINARD Pilote instructeur hélicoptère Formateur SIG Passionné de géomatique !
www.sig-gps.net
Philippe LÉPINARD
Page 44
20/12/2008
