Collecte et Conversion des Donn

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Collecte et Conversion des Données
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Données nécessaires pour la mise en place de la
BDN de recensement

• Identification des sources de données existantes
• Collecte des données géographiques
  supplémentaires
• Conversion des données
• Numérisation
• Topologie
• intégration des données dans la BD
• Géoréférencement
• Codage
• Combinaison et intégration

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Pourquoi un Inventaire de données ?

• Identifier les sources de données existantes et
  les documenter
• Eviter la duplication des efforts
• Données géographiques
• travail intensif
• propension aux erreurs
• couts élevés (70 des projects SIG)

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Inventaire des cartes analogues existantes

• Cartes nationales densemble 1250,000-15,000,000
  
• divisions du territoire, agglomérations, routes,
  cours deau, lacs, relief, etc.
• Cartes Topographiques- 125,000 to 250,000
• Cartes/Plans de ville, (11,000 to 15,000)
• rues, quartiers, parcs, etc.
• Cartes des unités administratives (a tous les
  niveaux)
• Cartes Thématiques
• distribution population (des recensements
  précédents)

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Inventaire (cont.)

• Données numériques existantes
• Import direct cartes numériques, Photos
  aéreiennes, images satellitales.
• Collecte des données géographiques
  supplementaires
• Travail sur terrain (techniques traditionnelles
  de levés, GPS, SIG nomade)
• Imagerie aérienne satellitale.

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Collecte de Donnees
Capture
Photo. aerienne
Deletection
Leves terrain
GPS
Cartes


GDB
Recensement Enquetes
GIS
Management
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Conversion des informations sur les cartes
imprimées en données numériques
Numérisation
Carte Papier (statique)
Carte numerique (reproduite a souhait)
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Conversion des données géographiques

• Deux méthodes
• Numérisation manuelle
• Table à numeriser
• Sur écran frontale heads-up digitizing
• Scannage
• Scanneur
• Conversion raster to vector

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Numerisation Manuelle

• Methode la plus courante de conversion de donnees
• Necessite une table a numeriser
• Dim. Variables (25x25 cm to 150x200cm)
• Idealement, la carte doit etre plate, sans plis
  ou dechirures
• Cout quelques centaines a dizaines

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Etapes de numerisation

• Determiner 4 points de repere sur la carte ( dont
  les coordonnees reelles sont connues dans le
  systeme de projection de la carte de base)
• Tracer les elements ponctuels et lineaires qui
  vont être numérisés avec un curseur (souris)
  mode vecteur
• Mode denregistrement des coordonnees
• Point cliquer sur des positions où la direction
  change
• Mode controle (Stream) le numériseur
  enregistre automatiquement la position, à
  intervalles réguliers ou lorsque le curseur sest
  déplacé à une distance fixe.

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Numérisation frontale (sur ecran) I

• Les elements cartographiques sont tracés sur une
  feuille transparente quon attache à l'écran
• Option, s'il n'ya pas de numériseur disponible
  et exigence en précision tres reduite

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Heads-Up Digitizing II

• Methode commune
• Une carte scannée, une photographie aérienne ou
  une image satellite come arriere-plan
• Loperateur suit la trace des elements
  geographiques a laide d'une souris (en mode
  vecteur)

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Avantages et inconvenients de la numerisation

• Avantages
• Facile à apprendre et donc ne nécessite pas de
  main-d'oeuvre qualifiée et coûteuse ,
• informations attributaires peuvent être ajoutées
  au cours du processus de numérisation
• Grande précision peut être atteinte grâce à la
  numérisation manuelle il y a généralement un
  minimum de perte de précision par rapport à la
  carte-source

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Cont.

• Inconvenients
• Necessite un travail fastidieux, fatigant des
  instructions de controle a etablir pour reduire
  les erreurs et gagner du temps lors des
  corrections ulterieures
• Processus lent projets de conversion de donnees
  a large echelle necessitent un grand nombre
  doperateurs et tables a numeriser
• Precision des cartes numerisees limitee par la
  qualite de la source

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Le Scannage alternative viable par rapport a la
numerisation

• Balayage optique
• le scannage donne une image matricielle (raster)
  de la carte initiale, image qui peut etre
  enregistree dans un format standard (TIFF ou GIF)
• Plusieurs types dont les prix varient selon le
  mode de balayage et la precision.

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Avantages et desavantages du scannage

• Avantages
• Les cartes scannees peuvent etre utilisees comme
  arriere-plan pour linformation vectorielle
• Les cartes topographiques scannees peuvent etre
  combinees avec les limites des DR numerisees pour
  la production des cartes pour les enqueteurs
• Les scanneurs Petit format scanners sont
  relativement peu chers et fournissent une saisie
  rapide des donnees
• Les informations scannees (raster) sont
  converties en coordonnees (vecteur)
  vectorisation

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Cont.

• Inconvenients
• Conversion de large cartes avec un scanneur petit
  format exige un re-assemblage fastidieux des
  parts individuelles
• Scanners de grand format et a grand debit sont
  chers
• Malgre les recentes avancees dans les logiciels
  de vectorization associes au scannage, une
  correction a la main est parfois necessaire.

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Verification et correction

• Objectif de la numerisation represention exacte
  de la carte dorigine
• La numerisation manuelle est sujette a des
  erreurs
• Les lignes qui se connectent sur la carte doivent
  se connecter dans la base de donnees numerique
  connecter les lignes
• Pas dobjets manquants, ni
• dobjets dupliques,

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• - Spike pointe
• undershoot ligne trop courte
• overshoot depassement

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Correction automatique de quelques erreurs de
numerisation

• Quelques unes de ces erreurs courantes peuvent
  etre evitees en utilisant les tolerances du
  logiciel de numerisation (tolerance de
  raccordement snap tolerance).
• Par exemple, on peut specifier que tous les
  points extremes dune ligne qui se trouvent a
  moins d1 mm dune autre ligne seront
  automatiquement raccordees (snapped).
• Les polygones minces crees lorsquune ligne est
  numerisee deux fois doivent etre automatiquement
  elimines.

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Construction de la Topologie

• Le SIG determine les relations entre les objets
  geographiques features dans la base de donnees
• Par exemple, le systeme va determiner les
  intersections entre deux ou plusieurs routes et
  creer les noeuds
• Pour les donnees polygone, le systeme va
  determiner quelle lignes qui definissent le
  contour de chaque polygone
• La construction de topologie facilite le
  processus de correction reperer les polygones
  qui ne sont pas clos

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Integration des donnees (multi-sources,
multi-formats, multi-echelles)

• Georeferencement
• Consiste a convertir les coordinates de la carte
  (relatives) aux coordonnes reelles correspondant
  au systeme de projection de la carte-source
  (pourrait etre effectue au stade de
  numerisation).
• Attacher des codes aux objects numerises (point,
  ligne, polygone), assurant le lien entre les
  entites geographiques aux attributs enregistres
  pour chacune delles
• Integrer dautres donnees attributaires
  Spreadsheets, liens avec des bases de donnees
  externes

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Resume

• Conversion des donnees
• Conversion des cartes analogues en cartes
  numeriques
• Numerisation
• Scannage (incluant la vectorisation)
• Correction
• Topologie
• Integration
• Georeferencement
• Codage
• Integration de donnees attributaires

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• Merci pour votre attention!

25
(No Transcript)
26
Resolution

• Data resolution Typically applied to raster GIS
  databases, this is the size of raster grid cells.
  Resolution is the measurement of the smallest
  map feature that can be stored or displayed

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OBIA Raster to Vector Conversion

• Object-Based Image Analysis (OBIA) is a tentative
  name for a sub-discipline of GIScience devoted to
  partitioning remote sensing (RS) imagery into
  meaningful image-objects, and assessing their
  characteristics through spatial, spectral and
  temporal scale. At its most fundamental level,
  OBIA requires image segmentation,
• attribution, classification and the ability to
  query and link individual objects (a.k.a.
  segments) in space and time. In order to achieve
  this, OBIA incorporates knowledge from a vast
  array of disciplines involved in the generation
  and use of geographic information (GI).

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Object-Based Image Analysis
29
OBIA Dwelling Identification

• Segmentation based
• Pixel based
• Automated Digitizing

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Object-Based Image Analysis

• Increasing demand for updated geo-spatial
  information, rapid information extraction
• Complex image content of VHSR data needs to be
  structured and understood
• Huge amount of data can only be utilized by
  automated analysis and interpretation
• New target classes and high variety of instances
• Monitoring systems and update cycles
• Transferability, objectivity, transparency,
  flexibility

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Aerial photography

• La photographie aérienne est obtenue à l'aide de
  caméras spécialisées à bord des avions volant à
  basse altitude. La caméra capte l'image
  numériquement ou sur film photographique.
• La photographie aérienne est la méthode de choix
  pour la les applications cartographiques qui
  nécessitent une grande précision et une
  réalisation rapide des tâches.
• Photogrammétrie - la science relative aux mesures
  des images photographiques.

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Aerial photography (cont.)

• Traditional end product printed photos
• Digital image (scanned from photo) in standard
  graphics format (TIFF, JPEG) that can be
  integrated in a GIS or desktop mapping package
• Trend fully digital process
• digital orthophotos
• corrected for camera angle, atmospheric
  distortions and terrain elevation
• georeferenced in a standard projection (e.g. UTM)
• geometric accuracy of a topographic map
• large detail of a photograph

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(No Transcript)
34
Remote sensing process
Receiving station
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GPS

• Collection of point data
• Stored as waypoints
• Accuracy dependent on device and environmental
  variables

Surveying

• Paper Based
• Manual recording of information
• Electronic Based
• Handheld device

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Keyboard entry

• keyboard entry of coordinate data
• e.g., point lat/long coordinates
• from a gazetteer (a listing of place names and
  their coordinates)
• from locations recorded on a map

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Latitude/Longitude coordinate conversion

• Latitude is y-coo, Longitude is x-coo
• Common format is
• degrees, minutes, seconds
• 113º 15 23 W 21º 56 07 N
• To represent lat/long in a GIS, we need to
  convert to decimal degrees
• -113.25639 21.93528
• DD D (M S / 60) / 60

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Conversion of hardcopy maps to digital data

• Transformer les elements visibles sur
  carte-papier en information numérique sous forme
  de point, ligne, polygone, et dattributs
• Dans de nombreux projets SIG, l'étape qui
  necessite de loin le plus de temps et de
  ressources (jusqu'à 80 du coût du projet)
• De récents méthodes reduisent leffort consenti
  pour cette étape ardue
• Le transfert des données fait souvent appel à
  l'échange de données dans la plupart des formats
  de fichiers propriétaires utilisant la fonction
  dimportation / exportation des SIG
• les logiciel de conversion de données libres
  deviennent largement disponibles

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Source de donnees pour letablissement de cartes
de districts de recensement

• Types of cartes necessaires
• Cartes nationales densembles (divisions du
  territoire, routes, cours deau, lacs, relief,
  etc./ Cartes topographiques/ Cartes de villes
  (rues, qaurtiers, parcs)/ Cartes admin./ Cartes
  thematiques (distrib. de pop.)
• Inventaire des sources existantes
  (carte-papier, donnees num.)
• Meta-donnees ref. geo, echelle, legende, date,
  source, etc.
• Importation des donnees numeriques existantes
• Collecte de donnees geographiques
  supplementaires
• Techniques de terrain traditionnels/Photo.
  Aeriennes/Images-Satellite
• GPS

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Numérisation frontale II

• La numérisation frontale est maintenant commune
  lorsque loperateur utilise une carte scannée,
  une photographie aérienne ou une image satellite
  comme arriere-plan et suit la trace des elements
  geographiques a laide d'une souris.
• Cette méthode donne des résultats plus précis
• Rapide, plus facile de retracer, et gagner des
  étapes

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Geographical Data Accuracy

• Logical accuracy
• Refers to the integrity of relationships among
  geographic features
• e.g. a river stored in a hydrological database
  that defines the boundary between admin. Units
  should coincide with the boundary between those
  units
• Positional accuracy
• Coordinates of features in the GIS database are
  correct relative to their true position on the
  earths surface.
• Note For a census database, it may be more
  important that a certain street defines the
  boundary of an EA, than to know that the exact
  coordinates represent the real-world

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Cont.

• Usage direct des images scannees
• e.g., scanned air-photos
• digital topographic maps in raster format
• Scanner output is a raster data set usually needs
  to be converted into a vector representation
• Often requires considerable editing

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Vectorisation raster en vecteur

• Conversion des informations scannees contenues
  dans limage matricielle (raster) en coordonnees
  (vecteur)
• Automatic mode the system converts all lines on
  the raster image into sequences of coordinates
  automatically. automated raster to vector process
  starts with a line thinning algorithm
• Semi-automatic mode, the operator clicks on each
  line that needs to be converted system then
  traces that line to the nearest intersections and
  converts it into a vector representation

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Fixation des Erreurs

• Some of the common digitizing errors shown in the
  figure can be avoided by using the digitizing
  softwares snap tolerances that are defined by
  the user
• For example, the user might specify that all
  endpoints of a line that are closer than 1 mm
  from another line will automatically be connected
  (snapped) to that line
• Small sliver polygons that are created when a
  line is digitized twice can also be automatically
  removed

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Converting Between Different Digital Formats

• All software systems provide links to other
  formats
• But the number and functionality of import
  routines varies between packages
• Problems often occur because software developers
  are reluctant to publish the exact file formats
  that their systems use
• Option of using a third data format
• Example Autocads DXF format

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Collecte et conversion des donnees /Processus
dintegration

• Collecte des donnees
• Inventaire des sources existantes cartes papier
  / donnees numeriques
• Imagerie satellite, photo aerienne, etc.
• Collecte de terrain (hand-held devices-GPS, etc.)
• Data Input/Conversion
• Keyboard entry of coordinates
• Digitizing/Scanning/Raster-to-Vector
• Editing/Building Topology
• Data Integration
• Georeferencing

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Agencies to contact

• National geographic institute / mapping agency
• Military mapping services
• Province, district and municipal governments
• Various government or private organizations
  dealing with spatial data
• Geological or hydrological survey
• Environmental protection authority
• Transport authority
• Utility and communication sector companies
• Land titling surveying agencies
• Academic institutions
• Donor activities