Interprtation des images du RSR

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Interprétation des images du RSR

• - Interprétation visuelle
• - Interprétation automatique

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Le processus de Photo-interprétation

• La photo-interprétation fait constamment appel à
  une grande quantité de jugement subjectif, cest
  pourquoi elle a souvent été décrite comme un art
  plutôt que comme une science exacte. --
  Avery Berlin (1985)
• cest dabord une analyse qualitative.
  -- Chevalier (1971)
• Mais la photo-interprétation fait aussi appel à
  la rigueur, à la patience et à la discipline.

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Le processus de Photo-interprétation

• Le processus mental de la photo-interprétation
  se décompose en une série dopérations plus ou
  moins conscientes, distinctes mais reliées.
• 1- La Détection Distinguer un objet ou un
  élément parmi ceux qui lentourent. Il faut aussi
  évaluer son importance, son occurrence
  Ex Points blancs répétés
  Zone claire près de leau,
  Points noirs serrés
• Cette étape dépend- de léchelle - du sens de
  lobservation du photo-interprète- de son
  expérience.

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Le processus de Photo-interprétation
2- LIdentification Identifier un ou plusieurs
objets clairement visibles en raison de leur
ressemblance avec des choses connues. On attribue
une étiquette aux objets. ? Ex Pierres dans
les champs, plage sableuse, conifères 3-
LAnalyse Regroupement en zones dobjets ou
déléments de même nature. Même si lidentité de
la zone nest pas établie, elle est délimitée.
? Ex délimitation dune zone de teinte précise
boisé dans un champ. Il est dusage de délimiter
dabord les zones dont ont connaît la nature
avant de sattaquer aux zones incertaines.
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Le processus de Photo-interprétation

• 4- La Déduction Linformation obtenue à cette
  étape nest pas directement observable sur la
  photo.
• Ce sont les connaissances du photo-interprète et
  les informations provenant de dautres sources
  qui interviennent (données auxiliaires).
• Ex Identification dune association végétale
  sur pente selon diverses observations (prise en
  compte du site) 1- Observations générales
  visibles peuplement résineux 2-
  Observations spécifiques non visibles Ces types
  de pente et de roches supportent mal lépinette
  blanche 3- Observations locales
  non-visibles les pentes calcaires de la région
  sont couvertes en général de thuya et de sapin
  baumier. ? Déduction Le thuya et le sapin
  forment lassociation végétale de cette zone.

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Le processus de Photo-interprétation

• Plus la déduction repose sur des éléments non
  visibles, plus elle est incertaine. Elle doit
  donc sappuyer par des travaux sur le terrain
• 5- La Classification Description précise et
  systématique des surfaces délimitées par
  lanalyse.
• Exclure les éléments mineurs, apporter une
  grande précision aux éléments jugés dimportance
  (selon lobjectif de la photo-interprétation).
• Description des différentes zones.
• Présenter ces zones selon un schéma précis
  (implique une codification, un système
  taxonomique).

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Le processus de Photo-interprétation

• 6- La Validation Consiste à effectuer un
  contrôle sur le terrain.
• Il sagit ici de vérifier lidentification de
  certains éléments non-connus.
• Vérifier une déduction reposant majoritairement
  sur des éléments non-visibles.
• Après la validation, il sera important de revoir
  la classification pour vérifier son exactitude et
  modifier les classes au besoin.

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Le processus de Photo-interprétation

• Il est important que le photo-interprète ait une
  vision claire de lutilisation que lon fera de
  son travail, la qualité et la pertinence de sa
  photo-interprétation en dépend.
• Le photo-interprète doit être conscient du
  potentiel et des limites des différentes images
  dont il dispose, de même que ceux associés aux
  techniques danalyses dimage dont il fera usage.
• Linterprète doit également acquérir une
  expertise à lintérieur
• de la discipline dans laquelle sinscrit son
  champ daction.
• Très important de collecter de se documenter.

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Les critères de photo-interprétation

• Deux types - Les critères directs,
  utilisant des caractères propres à lobjet lui-
  même taille, forme, teinte
• - Les critères indirects, faisant appel à
  lenvironnement de lobjet pour en tirer des
  conclusions logiques situation, patron,
  association des formes
• La reconnaissance dun objet ou dune classe
  doccupation du sol nécessite parfois quun seul
  critère mais souvent une interprétation
  satisfaisante aura recours à plusieurs critères
  simultanément.

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Éléments (critères) dinterprétation visuelle
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La teinte
Effet de la saison
Effet de langle solaire
Contraste avec les objets voisins
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Teinte

• Résineux Les aiguilles plus étroites offrent
  moins de surface de réflexion que les feuilles ?
  donc teintes plus sombres.
• Résineux Structures sélargissant vers la base,
  favorise leffet dombrage ? donc teintes plus
  sombres.

P.A Panchromatique (120 000)
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La teinte

• La teinte dun objet dépend dun grand nombre de
  facteurs

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La teinte et la couleur
Effet du type de film

• Sédimentation et profondeur.
• Bleu foncé et noir matière organique dissoute.
• Jaunâtre et cyansédiments agricoles et / ou
  faible profondeur.

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La couleur
Marque positive
Marque négative
En Europe, de nombreuses découvertes
archéologiques au début des années 20 !
Source http//www.archaero.com/archeo37.html
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Couleur

• Normale (expérience quotidienne) et Fausse
  couleur (tout autre combinaison des trois images
  individuelles)

Couleur normale
Fausse couleur
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Boisés de teinte rouge et de teinte jaune
Pourquoi ?
Sols agricoles de teinte rose / pourpre et de
teinte cyan Pourquoi ?
Il est très important de se rappeler quelle bande
on a utilisé exemple TM2 ? Mesure la
réflectance pour les longueurs dondes
correspondant à la lumière verte. TM3 ?
// //
//
// rouge TM4 ? //
//
// au proche infrarouge
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1-Il faut dabord connaître quel est le composé
couleur utiliséPour ce cas Bande
spectrale Filtre de coloration
TM2 (ou XS1)
Bleu TM3
(ou XS2) Vert
TM4 (ou XS3)
Rouge 2-Il faut aussi avoir en mémoire la
théorie des couleurs primaires additives

Jaune Vert et Rouge c.-à-d. de la
réflectance dans TM3 et TM4Rose / Pourpre
Rouge (), Bleu () c.-à-d. de la réflectance
dans TM2 et TM4Cyan Bleu et Vert c.-à-d.
de la réflectance dans TM2 et TM3Rouge Rouge
c.-à-d. réflectance dans TM4
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3-Il faut ensuite expliquer - En se référant
à notre expérience quotidienne - Selon la
théorie des signatures spectrales. Exemple
Végétation en Jaune ? ?Cest-à-dire du rouge
et du vert, mais nous avons vu que la lumière
rouge (TM3) est absorbée par la végétation (pour
la photosynthèse). ? Il ne devrait pas y avoir
de teinte verte (puisque TM3 colorée en vert). ?
Il devrait y avoir lapport dune teinte bleu
puisque que la lumière verte est réfléchie par
les pigments de la feuille (puisque TM2 est
colorée en bleu).

Que sest-il passé ? .
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Cest lautomne ! Les teintes jaunes
correspondent à des peuplements de feuillus
- Les feuilles ne sont pas encore desséchée car
il y a une réflectance dans linfrarouge - Il ny
a plus de réflectance dans le vert, les pigments
verts (chlorophylle) sont remplacés par des
pigments rouges.
Peuplements rouges Conifères. Les aiguilles
demeurent vertes et absorbent la lumière rouge
pour la photosynthèse (peu de réflectance dans
TM3 donc pas de teinte verte car TM3 colorée en
vert).
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TM2 (ou XS1) Bleu TM3 (ou XS2)
Vert TM4 (ou XS3) Rouge
Zone plus humide car teinte de sol à nu plus
sombre.
Champ Cyan Sol à nu ? Faible apport de teinte
rouge et aucune absorption dans TM3 (donc
beaucoup de teinte verte), idem pour TM2. ?Si
le cyan se rapproche du blanc cest quil y a
aussi de la réflectance dans TM4 (ajout de teinte
rouge), cest donc un sol sec et lisse. Champ
pourpre Mélange de sol et de végétation ? Un
peu de végétation car absorption de la lumière
rouge (donc moins de teinte verte puisque TM3 est
colorée dans le vert) et réflexion modérée de
linfrarouge (qui est coloré en rouge). -
Végétation verdâtre dans la réalité car il y a
une teinte de bleu
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Cette roue des couleurs vous permettra de
reconnaître des teintes plus subtiles dans les
images à interpréter lorsquil y a une dominance
de deux bandes spectrales.
Maintenant, quelle sera la couleur des objets
précédents si nous modifions le composé coloré
pour TM3 (ou XS2) Bleu
TM4 (ou XS3) Vert TM2 (ou XS1)
Rouge
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(No Transcript)
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(No Transcript)
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(No Transcript)
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(No Transcript)
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(No Transcript)
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(No Transcript)
29
(No Transcript)
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Éléments dérivés la taille
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La taille

• Taille relative Appréciation qualitative de la
  taille, sobtient par comparaison entre les
  objets.
• Taille précise Certains objets possèdent une
  dimension constante, terrain de soccer, de
  base-ball, les automobiles. Ces objets permet une
  évaluation assez exacte de léchelle dun extrait
  de photographie. La taille précise fait appel aux
  techniques de mesures que nous avons déjà
  explorées.

Maison mobiles ou remorques ? Auto? Taille
relativeStationnement ? 3m, taille précise
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Éléments dérivés La forme
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Éléments dérivés la forme
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Éléments dérivés la forme

• Formes régulières ? surtout intervention
  anthropique
• Champs réseau routier drainage artificiel .

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Éléments dérivés forme
Forme irrégulière, découpée Forme
régulière, arrondie
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Éléments dérivés la forme
La forme peut exprimer la topographie
Disposition des rangées de citronniers selon la
topographie
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La forme
Formes trapues-Maximisent laire intérieure-
Toits complexes -Exemples Usine, centre
dachat, polyvalente
Bâtiments à ailes-Maximisent léclairementExempl
es Hôpital, école, édifices institutionnels
Forme de croixLieux de culte
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Éléments dérivés La texture
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Éléments dérivés la texture

• Ray (1960) définit la texture comme étant la
  fréquence des changements de tons à lintérieur
  de limage produits par lagrégation dun
  ensemble déléments trop petits pour être
  individuellement discernables (identifiables) à
  lil nu.
• La texture est essentiellement un effet de
  comparaison, une texture peut apparaître
  grossière tant quon ne la compare pas à une
  texture encore plus grossière.

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La texture
La texture peut être uniforme (eau calme, neige
fraîche, toits dasphalte) ou très grossière
(pâturage naturel, mais à maturité, till
morainique ondulé) (Gagnon.1974). Une texture
peut être homogène, hétérogène, striée, tachetée,
ouatée (Chevalier.1971).
Texture tachetéeTexture uniforme, lisse
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La texture

• Effet de léchelle sur la texture.
• Différence entre le patron et la texture
• La texture ne sapplique pas à la description des
  objets discernables sur une base individuelle.

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Éléments dérivés Le patron
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Le patron (pattern)

• Le patron diffère de lassociation des formes au
  sens où le patron ne se définit pas par
  lagencement et la proximité dobjets aux
  fonctions particulières mais par la répétition
  dune forme ou de plusieurs formes similaires.
• Nous reconnaissons un champ par sa forme
  rectangulaire et par sa taille, peut-être même
  par sa texture, mais nous reconnaissons une
  subdivision cadastrale à la Française par la
  répétition des champs rectangulaire étroits
  quimporte leur teinte, leur texture ou les
  bâtiments présents.
• Synonymes Arrangement, arrangements des formes.
  

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Le patron

• Ces imagettes ne sont quen ensemble de lignes
  droites et de lignes courbes.
• Elles diffèrent cependant par le patron. Quelle
  est la nature de chacun de ces quartiers ?

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Le patron
1-Quartier industriel
2-Résidentiel faible densité3-Résidentiel haute
densité 4- Vieux quartier
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Le patron

• Le réseau hydrographique est lun des meilleurs
  exemples de lutilité du patron comme critère de
  photo-interprétation, il permet de déduire la
  nature du substrat.

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• Ce patron traduit une pratique agricole liée au
  climat et au mode dirrigation.
• Plaine du Kansas25 septembre 20001100 000
• La teinte permet de didentifier les champs qui
  ont été récoltés

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Le patron

• Exemple de patron lié au type de coupe forestière

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Autres éléments lombre
Source  365 jours pour la Terre  Y.
Arthus-Bertrand , Éditions de la Martinière, 2001
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Lombre

• Lombre comme critère de photo-interprétation
  est utile car 1- Elle souligne la profondeur
  des objets dans une image à deux dimensions2-
  Elle permet dapercevoir des détails sur la forme
  des objets qui passeraient inaperçus sur une vue
  verticale
• 3- Elle permet de mesurer quantitativement la
  hauteur de certains objets sans avoir recours à
  la stéréoscopie
• 4- Lombre permet dorienter une image si nous
  connaissons son heure dacquisition ou connaître
  lheure de prise de vue si nous connaissons
  lorientation de limage

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Lombre

• Important de bien évaluer la source de lombre,
  elle doit pointer vers nous, dans le cas
  contraire il peut se produire une inversion du
  relief.

Mauvaise orientation Bonne
orientation
Arles, France
Surface de mars
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Lombre

• Permet dapercevoir des détails sur la forme des
  objets

• Il aurait été possible didentifier cette
  basilique par la taille du bâtiment et la
  présence dune cour intérieure, mais lombre à
  jouée un rôle important.???

• Pylone électrique, type darbre, lampadaire et
  panier de basket-ball ???

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La hauteur (stéréoscopie)
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La hauteur

• La déformation de la perspective peut nuire aux
  possibilités dinterprétation dune seule image
  (informations cachées).

• Si plusieurs images avec recouvrement, le
  dévers des bâtiments est un avantage ?Permet
  de voir la base des édifices et leurs façades.
  ?Informations qualitatives matériaux, nombre
  détages, fonction.

Quest-ce qui se passe ?
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La hauteur
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Autres éléments le site

• Situation régionale Région naturelle
• Situation régionale Contexte culturel
• Situation locale la topographie
• Situation locale lhydrographie
• Situation locale

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Éléments dinterprétation le site
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Autres éléments site/association
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Association des formes

• Lassociation des formes est le critère par
  excellence de la photo-interprétation des milieux
  urbains.
• Il permet de déduire la fonction des quartiers,
  ou encore, de détecter les zones récréatives,
  comme les terrains de golf, les parcs, les
  cinéparc, etc (Gagnon.1974).
• La teinte, la texture, la forme, la taille, ces
  éléments mènent la plupart du temps à une carte
  de loccupation du sol.
• Lassociation des formes mène la plupart du
  temps à une carte de lutilisation du sol.

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Association des formes

• Lassociation fait appel au jugement de
  linterprète, plus léchelle est grande plus
  utile sera lassociation des formes.
• Les coûts relatifs à lacquisition et au
  traitement des P.A seront compensés par la
  richesse du détail.
• Il y a beaucoup plus de classes potentielles
  dans sur 1km2 de milieu urbain que dans 1km2 de
  forêt.
• Lassociation des formes est très utile pour
  identifier les types dindustries, ce critère
  sutilise souvent en conjonction avec une clé
  didentification.

61
Association des formes

• Port de plaisance ou port industriel ?

Industrie lourde ou légère ? Industrie
dextraction ou de transformation ? Industrie
Chimique ?
62
Association des formes

• Une usine de panneaux particules et une scierie

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Remarquelimportance dun éléments quelconque
change avec léchelle et/ou la nature de
lenvironnement
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La détectabilité des objets varie en fonction
dun grand nombre de paramètres dont la résolution
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La détectabilité fonction de la résolution, du
contraste (fonction de sa part.)
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Un exemple cartographie thématique (inventaire
des ressources, occupations du sol)

• -Système de taxinomie et échelle de la carte
• Types dimages
• Étapes de photo-interprétation

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La photo-interprétation comment choisir
Teinte séparation des objets par leur brillance
ou Couleur séparation des objets par
nuance-saturation-brillance
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La photo-interprétation les éléments
diagnostiques

• La texture

Différence de texture entre deux peuplements de
conifères sapin baumier (1) et épinette noire (2)
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Texture et pattern
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La taille et la forme
71
Le tempsPhénologie

• Évolution temporelle

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Le tempsévolution temporelle
73
Le tempsévolution temporelle
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Anderson (USGS) Levels
75
Cartes doccupation du sol selon différents
critères de taxinomie
Carte du serveur métropolitain 150 000 (11
taxons)
Carte de la CUM 150 000 (19 taxons)
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Institutions
77
Commercial
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Communications
79
Loisirs
80
Industriel
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Le contexte culturel
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(No Transcript)
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commercial strip in front of a residential
building
84
(No Transcript)
85
Colombie
86
LÉgypte
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Les étapes

• Deux approches
• Du particulier au général tout est examiné
  dune façon systématique on part des éléments
  connues pour reconnaître les objets inconnus les
  objets sont regroupés si nécessaire pour former
  des classes et ainsi de suite
• Du général au particulier limage est séparée en
  des grandes zones homogènes (contenu) pour par la
  suite aller au détail
• La deuxième approche nécessite une grande
  expérience.

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Cas problématique
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Les grandes étapes dune photo-interprétation
Du particulier au général
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Regrouper
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Les données auxiliaires

• Une donnée auxiliaire cest tout type de
  document aidant à la photo-interprétation autre
  que limage à interpréter.
• Même le photo-interprète le plus expérimenté ne
  peut tout interpréter sans avoir recours à des
  données auxiliaires - Pour résoudre les cas
  dinterprétation ambigus - Pour accélérer le
  processus de photo-interprétation
• Attention un surplus de données auxiliaires
  provoque parfois plus de confusion que
  déclaircissement, surtout si elles contiennent
  des informations contradictoires.

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Les données auxiliaires ex. les cartes
topographiques
Contiennent une photo-interprétation (grossière)
et une description de plusieurs éléments du
terrain.
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Les données auxiliaires
Image QuickBird (2003)
Boisé naturel ? Non présence dun pattern de
lignes. Anciennes terres agricoles aujourdhui
en friches ? Érablière ? Peu probable, absence
de bâtiments

• Exemple dun texte à priori sans aucun rapport
  avec la photo-interprétation.

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Les clés dinterprétation

• Guide présentant les traits caractéristiques des
  objets recherchés (règles dinterprétation)
  souvent accompagné dimages typiques, des
  schémas, etc.
• Particulièrement utile pour le novice

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Code taxonomique et clé dinterprétation
Il existe deux grands types de clé
dinterprétation 1-Les clés sélectives
Généralement composées dillustrations et de
descriptions du contenu des classes, énumération
des objets usuels de la classe. Ces clés
sont organisées pour la comparaison du contenu
des classes, le photo-interprète choisira la
classe qui correspond le mieux à ce quil
observe.2-Les clés délimination (clé
dichotomique ) Linterprète doit constamment
choisir entre deux cas mutuellement exclusives le
menant à lidentification finale. Difficiles
à construire, elles sont souvent établies pour
une occupation du sol précise (types de cultures)
et pour des interprétations répétées (sur une
base annuelle).
96
Code taxonomique et clé dinterprétation
111-Très faible densité
112-Faible densité Regroupement de maisons
unifamiliales avec des terrains de moyenne taille
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Code taxonomique et clé dinterprétation
113-Moyenne densité - Duplex, triplex -
Immeuble à logements de taille moyenne - Maisons
unifamiliales avec des petits terrains.
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Code taxonomique et clé dinterprétation
114-Forte densité
99
Code taxonomique et clé dinterprétation
Adaptation du code taxonomique pour les espaces
boisés. Utilisation dune image satellitale
pour lidentification.
1 410 2 410 3 420 4 6 431 5 432 7
430
100
Code taxonomique et clé dinterprétation
240-Friches et abandon
161-Zone de transition urbaine

• Lanalyse multitemporelle facilite
  linterprétation des zones en transition.

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Clé dinterprétation
Les clés dichotomiques sont plus répandues en
biologie et en botanique

• Clé dichotomique pour lidentification des
  arbres fruitiers.

Non
oui
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Clé dinterprétation
Exemple de clé sélective pour lidentification
des milieux humides, le cas des tourbières.
Description du contenu des classes.
103
Clé dinterprétation
Illustrations représentatives des types de
milieux humides.
104
Clé dinterprétation

• Exemple de clé sélective pour lidentification
  des industries.
• Ces clés sont générales et sappliquent plus
  facilement à des cartographies générales.

105
Clé dinterprétation
Suite