«METHODE DE MISE A JOUR DE LA CARTE TOPOGRAPHIQUE …

Mémoire de fin d’étude

En vue de l’obtention du diplôme d’Ingénieur Grade Master II en

« GEOMETRE TOPOGRAPHE »

UNIVERSITE D’ANTANANARIVO

ECOLE SUPERIEURE POLYTECHNIQUE

DEPARTEMENT : INFORMATION GEOGRAPHIQUE ET

FONCIERE

MENTION : INFORMATION GEOGRAPHIQUE ET

AMENAGEMENT DU TERRITOIRE

PARCOURS : GEOMETRE TOPOGRAPHE

«METHODE DE MISE A JOUR DE LA CARTE

TOPOGRAPHIQUE A L’ECHELLE 1/10000 A PARTIR DE

L’ORTHOBASE SPOT 5 »

Présenté par RAMIANDRISOA Anjanomena Hasinjara

Présenté le 09 octobre 2015

par : RAMIANDRISOA Anjanomena Hasinjara

Encadreur pédagogique : Professeur RABARIMANANA Mamy

Encadreur professionnel : Madame Nary Herinirina Iarivo

Mémoire de fin d’étude

En vue de l’obtention du diplôme d’Ingénieur Grade Master II en

« GEOMETRE TOPOGRAPHE

Présenté par

RAMIANDRISOA Anjanomena Hasinjara

Président : Docteur RABETSIAHINY, Maître de conférences, Enseignant chercheur à

l’ESPA

Examinateurs : Monsieur : RAHAINGOALISON Narizo Mahefa, Directeur de

l’infrastructure Géographique et Hydrographique, FTM

Docteur ANDRIAMASIMANANA hanitriniaina rado ; maître de

conférence à l’ESPA

Encadreur pédagogique : Professeur RABARIMANANA Mamy ; Chef de département IGF

Encadreur professionnel : Madame Nary Herinirina Iarivo ; Chef de Service de la

cartographie

UNIVERSITE D’ANTANANARIVO

ECOLE SUPERIEURE POLYTECHNIQUE

DEPARTEMENT : INFORMATION GEOGRAPHIQUE ET

FONCIERE

MENTION : INFORMATION GEOGRAPHIQUE ET

AMENAGEMENT DU TERRITOIRE

PARCOURS : GEOMETRE TOPOGRAPHE

«METHODE DE MISE A JOUR DE LA CARTE

TOPOGRAPHIQUE A L’ECHELLE 1/10000 A PARTIR DE


Présenté par RAMIANDRISOA Anjanomena Hasinjara

RAMIANDRISOA Anjanomena Hasinjara I

REMERCIEMENTS

Le présent mémoire n'a pu être mis au point sans l'aide et les aimables contributions de

plusieurs personnes qui ont facilité nos travaux de recherche.

C'est donc avec la plus grande joie que nous adressons notre reconnaissance infinie et

sincère, ainsi que nos plus vifs remerciements

A Dieu le créateur, grâce à sa conduite et à ses aides, nous avons eu l'opportunité de

contempler ses merveilleuses créatures, et la possibilité de mener à bien ce présent mémoire.

"Oui Dieu est bon, éternel est son amour"

A Professeur ANDRIANARY Philippe Antoine, Directeur de l’Ecole Supérieure

Polytechnique d’Antananarivo, qui nous ont accueillis dans son institution.

“ Veuillez trouver, Monsieur le Directeur, nos déférences ”.

A Docteur RABETSIAHINY, Maître de conférences, Enseignant chercheur à L’ESPA,

d’avoir accepté de présider cette soutenance de mémoire.

A Professeur RABARIMANANA Mamy, Chef du département IGF, encadreur

pédagogique de ce mémoire.

A Madame NARY Herinirina Iarivo, Chef de Service de la Cartographie, notre

encadreur professionnel. Vous nous avez prodigué vos directifs et précieux conseils

pour la meilleure réalisation de ce travail.

"Nous vous adressons nos sincères et chaleureux remerciements".

A Monsieur RAHANGOALISON Narizo, Directeur de l’infrastructure Géographique

et Hydrographique au FTM.

A Docteur ANDRIAMASIMANANA hanitriniaina rado ; maître de conférence à

l’ESPA

“ Veuillez agréer nos remerciements pour l’honneur que vous nous accordez en

acceptant avec spontanéité et bienveillance d’examiner nos travaux.

A mes parents, ma famille, nos amis et connaissances. Grâce à vos prières ainsi que

votre soutien moral, financier et matériel, nous avons toujours eu le courage d'aller en

avant.

"Encore une fois et du fond de notre cœur : nous vous disons merci".

Je tiens aussi à remercier tout le personnel du FTM de m’avoir fourni les données

nécessaires pour réaliser ce travail. Je les remercie aussi pour leurs accueils chaleureux et leur

gentillesse.

A tous ceux qui, de près ou de loin, ont participé à l'élaboration de ce mémoire. Qu'ils

trouvent ici notre reconnaissance et notre gratitude.

RAMIANDRISOA Anjanomena Hasinjara II

SOMMAIRE

REMERCIEMENTS ............................................................................................................................... I

SOMMAIRE.......................................................................................................................................... II

LISTE DES ACRONYMES ................................................................................................................ IV

LISTE DES FIGURES ........................................................................................................................ IV

LISTE DES PHOTOS ........................................................................................................................... V

LISTE DES IMAGES ............................................................................................................................ V

LISTE DES TABLEAUX ...................................................................................................................... V

LISTE DES ORGANIGRAMMES ....................................................................................................... V

LISTE DES DIAGRAMMES .............................................................................................................. VI

LISTE DES CARTES .......................................................................................................................... VI

LISTE DES FORMULES .................................................................................................................... VI

LISTE DES ANNEXES ...................................................................................................................... VII

AVANT PROPOS ............................................................................................................................ VIII

INTRODUCTION ................................................................................................................................. 1

PARTIE I : GENERALITES SUR LA CARTE .................................................................................. 2

CHAPITRE I : GENERALITES SUR LA CARTE ........................................................................................................ 2

CHAPITRE II : PRESENTATION DE L’ORTHOBASE SPOT 5 ................................................................................... 9

RAMIANDRISOA Anjanomena Hasinjara III

PARTIE II : DESCRIPTION DE LA ZONE D’ETUDE ET LA METHODOLOGIE DU

TRAVAIL ............................................................................................................................................... 2

CHAPITRE III : LOCALISATION DE LA ZONE D’ETUDE ....................................................................................... 13

CHAPITRE IV : PRESENTATION DE LA CARTE TOPOGRAPHIQUE A L’ECHELLE 1/10000 .................................... 18

CHAPITRE V : CONCEPT DE BASE DE LA TELEDETECTION ................................................................................. 28

CHAPITRE VI : LA METHODOLOGIE DU TRAVAIL ............................................................................................. 31

PARTIE III : LES RESULTATS ET LES CARTES OBTENUS APRES LES TRAITEMENTS

DE L’ORTHOBASE ........................................................................................................................... 48

CHAPITRE VII : TRAVAUX SUR TERRAIN ET RESULTATS DES EXTRACTIONS DES INFORMATIONS .................... 49

CHAPITRE VIII : EVOLUTION DES INFORMATIONS DE LA ZONE DE L’ANNEE 1999 JUSQU’ EN 2012 ................. 55

CHAPITRE IX : LES CARTES OBTENUES APRES TRAITEMENT DE L’ORTHOBASE SPOT 5 ................................... 62

CONCLUSION .................................................................................................................................... 68

BIBLIOGRAPHIE ET WEBOGRAPHIE ....................................................................................... 69

ANNEXES ........................................................................................................................................... 71

TABLE DES MATIERES ................................................................................................................... IX

RESUME ........................................................................................................................................... XIV

ABSTRACT ...................................................................................................................................... XIV

RAMIANDRISOA Anjanomena Hasinjara IV

LISTE DES ACRONYMES

FTM : Foiben-Taosaritanin’i Madagasikara

CNTIG : Centre National de Télédétection et d’Information Géographique

IGN : Institut Géographique National

SPOT : Système Pour l’Observation de la Terre

SIG : Système d’Information Géographique

OTB : Orfeo Tool Box

HRS : Haute Résolution Stéréoscopique

HRV : Haute Résolution Visible

EQM : Erreur Quadratique Moyenne

LIDAR : Light Detection And Ranging

RADAR : Radio Detection And Ranging

GOES : Geostationary Operational Environmental Satellite

NDVI : Normalized Difference Vegetation Index

WGS 84 : World Geodetic System 1984

UTM : Universal Transerve Mercator

LISTE DES FIGURES

Figure 1 : Echelle graphique ...................................................................................................... 8

Figure 2 : Evolution de l’image SPOT ....................................................................................... 9

Figure 3 : Localisation de feuille P47 (Source FTM) ............................................................... 14

Figure 4 : Aéroport International d’Ivato (Source : Image Google) ........................................ 17

Figure 5 : A gauche une carte topographique au 1 :10000 et à droite de la même zone sur

l’image SPOT 5 (Source FTM) ................................................................................................ 18

Figure 6 : Eglise et cimetière ........................................................... Erreur ! Signet non défini.

Figure 7 : Extrait de courbe de niveau ..................................................................................... 26

Figure 8 : Principe du système de télédétection .............................. Erreur ! Signet non défini.

Figure 9 : Interprétation des signatures spectrales des images SPOT ................................. 39

RAMIANDRISOA Anjanomena Hasinjara V

LISTE DES PHOTOS

Photo 1 : Route goudronnée large ............................................................................................ 21

Photo 2 : Route goudronnée étroite .......................................................................................... 21

Photo 3 : Route en remblai ....................................................................................................... 22

Photo 4 : Route en déblai ......................................................................................................... 23

Photo 5 : Végétations, Rizières, Cultures (Source : Carte topo 1 :10000) .............................. 24

Photo 6 : Station d’essence et hôtel (Source : Image Google) ................................................. 24

Photo 7 : Marais et Lac d’Ambohibao (Source carte topo 1 :10000, Google) ....................... 25

Photo 8 : A gauche, rivières et sable inondés et à droite, un cours d’eau permanent .............. 26

Photo 9 : Point cotés ................................................................................................................. 27

LISTE DES IMAGES

Image 1: Image colorée comportant 5 bandes (Source : FTM) ................................................ 33

Image 2 : Composition coloré 314 (Source : FTM) ................................................................. 34

Image 3 : Composition colorée 321 ou naturelle (Source : FTM) ........................................... 35

LISTE DES TABLEAUX

Tableau 1 : Caractéristique des images SPOT 5 ...................................................................... 11

Tableau 2 : Les classes administratives des grandes agglomérations dans la zone d’étude .... 16

Tableau 3 : Liste d’occupation du sol ...................................................................................... 38

Tableau 4 : Evaluation de la matrice de confusion obtenue par la classification supervisée de

l’image SPOT 5 ........................................................................................................................ 40

Tableau 5 : Contrôle de Calage ................................................................................................ 43

Tableau 6 : Les légendes qu’on a pu mettre à jour à partir de l’image SPOT 5 ...................... 61

LISTE DES ORGANIGRAMMES

Organigramme 1 : Modèle de classification............................................................................. 37

RAMIANDRISOA Anjanomena Hasinjara VI

Organigramme 2 : Méthode d’extraction des informations à partir de l’image SPOT ............ 47

Organigramme 3 : Réalisation de la carte d’évolution ............................................................. 65

Organigramme 4 : Techniques et méthode pour réviser la BD 10 à partir des images

satellitaires ................................................................................................................................ 67

LISTE DES DIAGRAMMES

Diagramme 1 : Evolution de l’occupation du sol de 1999 à 2012 ........................................... 59

LISTE DES CARTES

Carte 1 : Carte de localisation de la zone d’étude .................................................................... 15

Carte 2 : Extrait des rizières et terrain boisé en 1999 et 2012 .................................................. 50

Carte 3 : Extrait des zones marécageuses en 1999 et 2012 ...................................................... 51

Carte 4 : Extrait des zones bâtis en 1999 et 2012 ..................................................................... 52

Carte 5 : Extrait des informations routières en 1999 et 2012 ................................................... 53

Carte 6 : Evolution des rizières et terrain boisé entre 1999 et 2012 ......................................... 55

Carte 7 : Evolution des zones marécageuses entre 1999 et 2012 ............................................. 56

Carte 8 : Evolution des zones bâtis entre 1999 et 2012 ........................................................... 57

Carte 9 : Evolution des informations routières entre 1999 et 2012 .......................................... 58

Carte 10 : Ancienne carte topographique au 1 :10000 ............................................................. 63

Carte 11 : Cartes des nouveaux éléments apportés par l’orthobase SPOT 5 ........................... 64

LISTE DES FORMULES

Formule 1 : Erreur moyenne quadratique en x ......................................................................... 43

Formule 2 : Erreur moyenne quadratique en y ......................................................................... 44

Formule 3 : Erreur moyenne quadratique en xy ....................................................................... 44

RAMIANDRISOA Anjanomena Hasinjara VII

LISTE DES ANNEXES

Annexe 1 : GENERALITES SUR LE SIG ................................................................................ i

Annexe 2 : LES LOGICIELS ET MATERIELS UTILISES .................................................... iv

Annexe 3 : ANCIENNE CARTE TOPOGRAPHIQUE A L’ECHELLE 1 : 10000 DE LA

ZONE P47_b1 ........................................................................................................................... vi

Annexe 4 : INTERPRETATION DES LEGENDES ............................................................... vii

RAMIANDRISOA Anjanomena Hasinjara VIII

AVANT PROPOS

Ce stage de mémoire fait preuve de la collaboration étroite entre la FTM et

l’Ecole Supérieure Polytechnique Antananarivo ( ESPA ). De ce fait, c’est un honneur pour

moi de présenter en quelques lignes l’institut au sein duquel j’ai pu réaliser cette étude.

Description

FTM (Foiben-taosaritanin’i Madagasikara) est un établissement public à caractère

administratif (EPA) chargé de la maîtrise de l’information géographique, hydrographique et

cartographique. Elle est dotée de la personnalité morale, de l’autonomie administrative et

financière, et jouit l’indépendance technique pour l’exécution de sa mission. Sa gestion

est régie par les dispositions du décret n°2010-0395.

Des agences du FTM peuvent être créées par voie d’Arrêté conjoint du Ministère de

tutelle budgétaire, de la comptabilité publique et technique.

Missions :

Le FTM a pour mission : d’ établir et de mettre à jour les cartes topographiques de base

du territoire national et les cartes dérivées, de contrôler tous travaux topographiques et

topométriques, tous travaux de nivellement de précision, tous travaux de prise de vues

aériennes , de produire et de mettre à jour sur l’ensemble du territoire des bases de

données géographiques de référence uniques et homogènes.

Objectifs :

Son objectif est de mettre en place, d’assurer et de maintenir son rôle d’autorité dans le

domaine de l’information géographique et hydrographique. En outre, le FTM cherche à mettre

à la disposition des utilisateurs des informations géographiques et hydrographiques à jour et

conformes aux normes.

RAMIANDRISOA Anjanomena Hasinjara 1

INTRODUCTION

Durant les dernières décennies, l’évolution technologique importante en matière de

gestion et de traitement de l'information géographique a entraîné des changements dans les

techniques de production cartographique. En effet, la production de cartes topographiques à

partir d’imagerie satellitaire a longtemps été limitée à des zones pilotes. Elle n’a émergé de

façon opérationnelle qu’avec l’arrivée sur le marché de capteurs à haute ou très haute résolution

au début des années 2000. Dans ce contexte, SPOT5, lancé en 2002, est un outil unique qui

répond aux besoins de production cartographique (nouvelle production ou mise à jour) à des

échelles allant jusqu’au 1 : 10 000, grâce à sa haute résolution de son capteur HRG (2.5 m ou 5

m), aux capacités stéréoscopiques de son instrument HRS, et à son large fauchée (120 km).

C’est ainsi que notre étude est basée sur « Methode de mise à jour des cartes

topographiques à l’échelle 1 / 10000 à partir de l’orthobase SPOT 5 ».

L’objectif de notre étude consiste donc à établir et à mettre à jour la carte topographique

de base à l’échelle 1 : 10 000, à recueillir et à conserver les données satellitaires, à réaliser des

nouvelles bases de données géographiques. Elle a été mise en pratique sur la zone d’Ivato,

application sur la feuille P47 dérivant du découpage en 1 : 100000 de Madagascar.

A travers cet ouvrage, nous présenterons d’ abord des actualités sur la cartographie.

Ensuite, la description de la zone d’étude et la méthodologie du travail et enfin, les résultats et

les cartes obtenues après les traitements de l’orthobase SPOT 5.

PARTIE I : GENERALITES SUR LA

CARTE


2 2

CHAPITRE I : GENERALITES SUR LA CARTE

I.1 : Définition de la cartographie :

D’après l’Association Cartographique Internationale (ACI), la cartographie est

«L’ensemble des études et des opérations scientifiques, artistiques et techniques intervenant à

partir des résultats d’observations directes ou de l’exploitation d’une documentation, en vue de

l’élaboration de cartes et autres modes d’expression, ainsi que de leur utilisation ». [1]

Ainsi, la carte est définie comme étant « une image codée de la réalité géographique représentant

une sélection d’objets ou de caractéristiques, relevant de l’effort créateur de son auteur par le choix

opérés et destinés à être utilisés lorsque les relations spatiales ont une pertinence essentielle»

De plus, une carte est une représentation géométrique plane, simplifiée et conventionnelle

de toute ou une partie de la surface terrestre et celle- ci, dans un rapport de similitude convenable

qu’on appelle échelle.

I.2 : Classification des cartes

Une classification doit regrouper des individus selon leurs caractères fondamentaux, soit

en considérant le contenu, soit le mode d’expression (le contenant).

I.2.1 : Classification selon le contenu

Selon le contenu, les cartes sont regroupées en 2 grandes classes principales :

A. Carte topographique

Les cartes topographiques sont sur lesquelles figurent essentiellement les résultats des

observations directes concernant la position planimétrique et altimétrique : la forme, la dimension

et l’identification des phénomènes concrets fixes et durables existant à la surface du sol (aspect

descriptif de la physionomie du terrain). La précision de cette carte, issue de levés à grandes

échelles comme 1 :10000 selon notre étude, permet d’effectuer des mesures exactes de distances,

de surfaces, d’angles et de directions.

Sur une carte topographique à 1 :10000, on peut trouver les informations suivantes :

L’hydrographie comme des rizières, lac, cours d’eau ; La Toponymie (nom des lieux, routes) qui

est généralement représentée en noir ; La végétation (Espace boisé, verger, plantations forestières)

qui est représentée en vert ; Le relief (montagnes, pentes, vallées).


3 3

B. Carte thématique

Les cartes thématiques représentent sur un fond repère, des phénomènes qualitatifs ou

quantitatifs concrets ou abstraits circonscrits et limités par le choix d’un ou plusieurs sujets

particuliers.

Parmi les cartes thématiques, on peut effectuer un classement par thèmes, par exemple:

- Les cartes physiques : Géophysique, Géologique, Géomorphologique, Pédologique

indiquant les affleurements des terrains du sous-sol dans leur limite, leur nature ainsi que

les déformations qui les affectent (plis, faille, etc …) ;

- Les cartes Biogéographiques : Phytoécologique, Zoologique, Écologique servant à

l’entreprise chargée du déboisement et aux responsables de l’environnement.

- Les cartes Économiques : Agricole, Industrielle, Transport, Commerce indiquant la

répartition des différentes activités

I.3 : Représentation cartographique de la surface de la terre

La surface de la terre est une forme complexe impossible à modéliser

parfaitement. Pour mieux projeter les différentes cartes et pour mieux connaître le vrai

positionnement, il faut chercher une forme approximative de la terre et ensuite la

représenter sous forme de formule mathématique. Deux types de représentations spécifiées

sont souvent utilisés par la cartographie.

Le géoïde :

C’est une surface moyenne de niveau zéro, équipotentielle du champ de gravité

qui coïncide avec la surface moyenne du niveau des mers ouvertes, prise comme

origine des altitudes.

L’ellipsoïde :

La connaissance du géoïde permet au cartographe de définir des ellipsoïdes qui sont des

surfaces géométriques, dont les écarts par rapport au géoïde ne dépassent pas une centaine de

mètres.

I.3.1 : Notion de projection

Dans l’étude cartographique, la projection concerne la modélisation de la surface

terrestre sur un plan. On l’appelle aussi une représentation plane.


4 4

Comme la terre prend la forme approchée d’un ellipsoïde de révolution, il faudra donc trouver

une surface mathématique plus proche: surface référentielle. De plus, cet ellipsoïde n’étant

pas applicable sur le plan. Ainsi, il y a toujours une déformation :

Angulaire,

Linéaire.

En effet, il y a 3 catégories de représentation :

Projections équivalentes, conservant les surfaces,

Projections conformes, conservant les angles et des distances (utilisées en géodésie,

topographie, cartographie …)

Projections gnomoniques, ne conservent ni angle ni distances ou projection

aphylactique

En outre, les projections les plus utilisées sont : Mercator (direct, équatorial, oblique), Mercator

Transverse Universelle (UTM), Lambert, stéréographique polaire.

Les ellipsoïdes de référence sont :

USA: Clark 1966,

GPS : WGS84: GRS80,

Madagascar: Hayford 1924 (adopté par UGGI en 1924).

I.3.2 : Projection Laborde Madagascar

La projection Laborde de Madagascar est une projection plus proche de représentation oblique

de Mercator (décalage 1.13m au sud). Elle prend comme surface de référence l’ellipsoïde

international Hayford 1924 dont :

- Le demi grand axe : 6378388m,

- Le demi petit axe : 6356911.946m,

- Coordonnées de l’origine : 𝑋𝑜 = 1113136.3146 m et 𝑌𝑜 = 2882900.7279 m.

En effet, les paramètres de projection Laborde sont :

- Ellipsoïde : Hayford International.

- Centre de projection : φ=-21 gr sud et λ=49 gr Est Paris

- Rotation : 21 gr déviation par rapport à l’isomètre central


5 5

- K0 (coefficient de réduction d’échelle) = 0.9995

- Coordonnées du centre de projection : 𝑋𝑜 = 400000 m et 𝑌𝑜 =800000m

I.4 : Qualité d’une carte

On distingue les qualités fondamentales qui tiennent à la valeur intrinsèque du document

et les qualités graphiques qui s’apparentent à sa mise en forme. Ces dernières n’étant pas les

moindres, car il ne suffit qu’une carte soit juste encore faut-il que l’utilisateur puisse

l’interpréter correctement.

I.4.1 : Qualité fondamentale ou qualité interne d’une carte

La modélisation des données doit être parfaite pour que le lecteur soit capable d’extraire

l’information qui l’intéresse sur la carte comme la précision, l’exactitude.

A. La précision

La précision est une valeur intrinsèque de la carte :

- Précision des données : Canevas d’appui, échelle des photos, précision des appareils de

restitution, autant que valeur des données statistiques ;

- Précision graphique : Erreur graphique minimale, stabilité du support, fidélité du dessin,

rigueur des travaux de reproduction, jeu du papier...

B. L’exactitude

L’exactitude est une conformité aux spécifications :

- Dans la saisie des données : Le technicien doit respecter les méthodes de levé,

d’identification ; le géographe doit recueillir des données homogènes, significatives...,

- Dans l’interprétation cartographique : Observer un traitement rigoureux des données,

respecter les règles de sémiologie, d’écriture, les spécifications de rédaction, de

reproduction

I.4.2 : Qualités graphique ou qualités externes d’une carte

A : La lisibilité

La lisibilité est une bonne perception du contenu, qui dépend de :

- L’utilisation pertinente des outils de sémiologie graphique.

- L’application des règles de lisibilité.

La qualité du graphisme, netteté, choix des couleurs, qualité de l’impression.


6 6

B : La sélectivité

La sélectivité est une aptitude à distinguer les différentes catégories d’objets en fonction

des choix fixés pour une carte donnée. Ainsi, elle dépendra :

- De la densité des objets,

- Des niveaux de lecture choisis,

- Du nombre de couleurs et de leur bonne utilisation,

- D’une bonne adéquation des règles graphiques et des objets à signifier

C : L’esthétique

L’esthétique est en fonction de la maîtrise du concepteur dans les techniques

cartographiques, de son goût et de son sens artistique.

En effet, l’usage des techniques informatiques ne dispense pas de respecter les règles

fondamentales jusqu’ici énoncées et celles à venir. Seul l’outil diffère, avec de nouvelles

possibilités mais aussi de nouvelles contraintes.

I.5. Les différentes types de carte

On peut classer les cartes suivant une multitude de critères mais pour éviter une

classification complexe et inutile, on a choisi certains critères et ignoré les autres.

I.5.1 Echelle

Le premier critère, le plus courant est tout d’abord l’échelle. L’Institut Géographique

National de Paris a défini trois classes pour les cartes suivant l’échelle :

- Les cartes à très grand échelle : échelle supérieure ou égale à 1/1000,

- Les cartes à grande échelle : de 1/10000 à 1/25000 inclus,

- Les cartes à moyenne échelle : de 1/25000 à 1/100000 inclus,

- Les cartes à petite échelle : de 1/100000 à 1/500000 inclus,

- Les cartes à très petite échelle : inférieure ou égale à 1/1000000.

I.5.2 Nature

Le deuxième critère repose sur la nature, la précision et l’exactitude des documents

originaux servant de base pour la rédaction de la carte. Selon la valeur de ces éléments de départ,

on différencie :


7 7

- Les cartes de base : une représentation la plus précise et la plus complète du terrain,

directement issue des opérations de mesures et de levé sur terrain dont l’édition résulte

directement et immédiatement de ces travaux. Toutes les autres cartes sont issues de la

carte de base sans un nouveau recourt au terrain,

- Les cartes dérivées : elles sont obtenues par généralisation, avec ou sans réduction

d’échelle soit directement à partir des cartes de base, soit à partir d’autres cartes

dérivées,

- Les cartes de compilation : issues de documents hétérogènes par leur origine, précision

et leur échelle.

I.5.3. Contenu

Le troisième critère est la nature et le contenu de la carte elle-même. On peut définir

deux classes :

Les cartes topographiques : qui représentent le sol et ce qui se trouve à la surface, selon

des conventions et une généralisation appropriées à l’échelle ; elles ne sont donc que

descriptives et représentent les objets proportionnellement à leur importance

intrinsèque.

Les cartes géographiques (dites cartes thématiques) qui traduisent sur un fond

topographique, au moyen de conventions spéciales, des faits et des phénomènes se

produisant à la surface de la terre et faisant l’objet d’études géographiques. Il y a donc

un déséquilibre de la représentation des objets en faveur d’une ou plusieurs catégories

d’entre eux.

I.6. ORIENTATION

I.6.1. Echelle numérique

L’échelle (E) d’une carte est définie par le rapport entre une distance d sur la carte et la

distance correspondant réelle D sur le terrain.

Les différentes échelles utilisés sont : Cartes Topo 1/10.000, 1/25.000, 1/50.000,

1/100.000, 1/200.000 (Cartes routières).

𝐸 =𝑑

𝐷


8 8

L’Echelle ainsi donnée est appelée une échelle numérique. Le fond topographique des

cartes géologiques dépend des pays et de leur historique.

I.6.2. Echelle graphique

L’échelle d’une carte, d’une coupe, d’une figure, d’un dessin ou d’un document peut

être donnée sous forme graphique : Segment gradué en km, hm, m, cm, etc…

Figure 1 : Echelle graphique

Cette échelle graphique est recommandée pour les coupes géologiques pour une

meilleure visualisation des dimensions.

En outre, cette échelle graphique se conserve lors de la reproduction des documents

(scanning, photocopies, etc…).

I.6.3. L’orientation

Le Nord géographique sur une carte de localisation est indiqué par une flèche orientée

verticalement vers le haut.

Elle est indiquée sur la carte topographique (en général au 1/50.000) sur les bords de la

carte, sont annotées les longitudes et latitudes terrestres principales, ces annotations sont utiles

pour la localisation de points géologiques principaux.

L’orientation d’une coupe géologique doit être donnée par les lettres des points

cardinaux principaux.


9 9

CHAPITRE II : PRESENTATION DE L’ORTHOBASE SPOT 5

II.1 : Historique

Initié par la France à la fin des années 1970, le programme SPOT (Satellite Pour

l'Observation de la Terre) s'est concrétisé depuis février 1986 par la mise sur orbite de cinq

satellites équipés de capteurs à haute résolution. Le dernier de la série, SPOT 5, a été mis sur

orbite le 4 mai 2002 depuis la base de lancement de Kourou par un lanceur Ariane 4.

De plus, les satellites SPOT (Système probatoire d’Observation de la Terre ou Satellite

Pour l’Observation de la Terre) sont une série de satellites de télédétection civils d’observation

du sol terrestre. La commercialisation et la production sont assurées par le groupe Spot Image

avec l’appui d’un réseau international de réception et de distribution.

Figure 2 : Evolution de l’image SPOT

Avec plusieurs satellites en orbite comme l’image nous montre au-dessus, le programme

Spot offre tous les atouts d’une constellation.

Ainsi, on peut obtenir chaque jour des images de tout endroit de la Terre, un avantage

unique du système.

http://eduscol.education.fr/orbito/system/spot/spot1.htm


10 10

II.2 : Caractéristique technique du satellite SPOT5

Les satellites SPOT évoluent à une altitude de 820 km, sur des orbites quasi polaires,

caractérisées par une inclinaison de 98,7° (ce qui permet l'héliosynchronisme). La période de

révolution des satellites SPOT est de 101, 4 min et le cycle orbital a une durée de 26 jours. Ces

caractéristiques orbitales ont des conséquences sur l'acquisition des images et leur

interprétation ultérieure. [2]

En outre, Spot 5 est le plus achevé des satellites Spot. Tout en conservant les

caractéristiques principales qui ont fait le succès de ses prédécesseurs (images panchromatiques

et couleurs, accessibilité, grand champ de prise de vues, etc.).

Les techniques caractéristiques sont :

- Bande spectrale : panchromatique,

- Résolution : 10m, échantillonnage le long de la trajectoire : 5m,

- Largeur de la scène (centrée sur la trajectoire de satellite) : 120Km,

- Longueur maximale d’une scène : 600Km,

- Angle de prise de vue des 2 télescopes par rapport à la verticale : + 20° et -20°.


11 11

Le tableau ci-dessous nous montre ses caractéristiques principales :

Tableau 1 : Caractéristique des images SPOT 5

II.3 : Domaine d’application des produits spot

Les images SPOT offrent le meilleur compromis résolution et couverture. A la fois

précise et globale, une seule image SPOT couvre une zone de 3 600 km, dans une

gamme de résolutions de 20m à 2.5m, avec une précision de localisation jusqu’à 10m.

Ces caractéristiques sont idéales pour la création et la mise à jour des cartes à échelle régionale

de 1/10000 grâce à leurs deux avantages majeurs : la précision et la finesse de perception des

territoires, la couverture de vaste étendue.

Produit

Panchromatique : 2,5 m - 5 m - 10 m

Multispectral : 10 m - 20 m

Fusionné : 2,5 m - 5 m

Bandes spectrales

P (panchromatique); B1 (vert); B2 (rouge) ;

B3 (proche infrarouge) ;

B4 (MIR : moyen infrarouge, pour SPOT 4 et 5)

Emprise 60 km x 60 km

Revisite 2 à 3 jours

1 jour avec la constellation des satellites SPOT

Programmation Oui, standard ou prioritaire

Archive mondiale > 30 millions d'images depuis 1986

Angle de visée Visée latérale : +/- 27°

Précision de localisation

SpotScene (sans point d'appui):

< 30 m (CE90) pour SPOT 5

< 350 m (CE90) pour SPOT 1 à 4

SpotView :

< 10 m (CE90) si la base Reference 3D est disponible

sinon en fonction de la qualité des points d'appui et MNE

utilisés pour l’orthorectification.

Vocation Occupation du sol, Agriculture, Cartographie,

Végétation, ressources naturelles, urbanisme, …..


12 12

De plus, une grande capacité d’acquisition avec Spot 5, le débit de transmission des

données a été doublé (2 x 50 Mbits/s) et la capacité de stockage à bord est plus importante (550

images au lieu de 400 sur Spot 4). Spot 5 est capable de traiter cinq images en même temps au

lieu de deux sur les satellites précédents.

Ainsi, beaucoup d'applications opérationnelles tirent bénéfice des données SPOT dans des

domaines tels que :

La mise à jour des cartes topographiques

L’aménagement du territoire urbain et rural,

Cartographie d'occupation des sols (cultures, terrain boisé, rizières ….).

Enfin, nous bénéficions alors d’un service privilégié à toutes les étapes : analyse

des besoins, proposition de programmation, validation des images, bilan régulier des

tentatives de prises de vues.

- Format: GEO-TIFF and TIFF,

- Projection: Arbitrary,

- Datum/ ellipsoid: WGS 84.

PARTIE II : DESCRIPTION DE LA

ZONE D’ETUDE ET LA

METHODOLOGIE DU TRAVAIL


13 13

Dans cette deuxième partie, nous entamons sur la description de la zone d’étude et la

méthodologie du travail.

Elle se subdivise en 4 grands chapitres. D’ abord, la localisation de la zone d’étude. Ensuite,

sur la présentation de la carte topographique à l’échelle 1 :10000 puis le concept de base de

Télédétection. Enfin, sur les traitements de l’image SPOT 5.

CHAPITRE III : LOCALISATION DE LA ZONE D’ETUDE

Référence : Feuille P47_ b.1 Ivato au 1 / 10000

C’est une carte réalisée en 1999 de la coopération entre l’agence Japonaise de

Coopération Internationale (JICA) et la FTM (Foiben-Taosarintanin’i Madagasikara) suivant

le projet de réalisation des cartes topographiques au 1 : 10000 à l’époque et projeté suivant la

Projection Laborde de Madagascar.

Elle est limitée par les coordonnées géographiques suivantes :

Ymax = 810754,79 m

Ymin = 806311,36 m

Xmax = 510905,25 m

Xmin = 507772,24 m

III.1 : Zone d’étude : feuille P47_ b.1 Ivato

La feuille P47_ b1 se trouve dans la région d’Analamanga . Elle contient les districts

d’Ambohidratrimo, Antananarivo Avaradrano et Antananarivo Renivohitra. Elle comprend les

Communes : Ivato aéroport, Ivato Firaisana, Antehiroka, Sabotsy Namehana, Ambohidratrimo,

Talatamaty, Anosiala.

La ville d’ivato est située dans la partie centrale de l'île. La ville est entourée de

communes limitrophes dites rurales, dont la principale vocation jusqu’à présent est de servir

pratiquement de zones d’approche.

La feuille P47 est limitée au Sud : par Ambohitrimanjaka ; au Nord : par Anosiala, à

l’Est : par Sabotsy Namehana ; et à l’Ouest : par Iarinarivo.


14 14

La zone d’étude a une couverture rectangulaire de 14km² avec une altitude variant

entre 1245 (Point coté Fitrohafana) et 1275 (Point coté Mandrosoa)

Localisation de la feuille P47 sur les maillages des Cartes produite par l’FTM

Figure 3 : Localisation de feuille P47 (Source FTM)


15 15

Carte 1 : Carte de localisation de la zone d’étude


16 16

Tableau 2 : Les classes administratives des grandes agglomérations dans la zone d’étude

Chef-lieu de Communes Districts Région

Anosiala Ambohidratrimo Analamanga

Ivato Aéroport Ambohidratrimo Analamanga

Talatamaty Ambohidratrimo Analamanga

Ambohidratrimo Ambohidratrimo Analamanga

Antehiroka Ambohidratrimo Analamanga

Ivato Firaisana Ambohidratrimo Analamanga

Ambatolampy Tsimahafotsy Ambohidratrimo Analamanga

Ankadikely Ilafy Antananarivo-Avaradrano Analamanga

Ambohimanga Antananarivo-Avaradrano Analamanga

Sabotsy Namehana Antananarivo-Avaradrano Analamanga

Antananarivo II Antananarivo-Renivohitra Analamanga

Ambohimanarina Antananarivo-Renivohitra Analamanga

III.2 : Spécifications de la zone d’étude

Notre étude se situe dans le District d’Ambohidratrimo (constitué de 25 Communes

rurales et urbaines sur une superficie de 1 402 km² pour une population de 378 099 habitants)

par le biais de la Commune d’Ivato Aéroport (située à 15 km du centre-ville d’Antananarivo).

Elle est dotée d'un aéroport international, de coordonnées : 18° 47’ 49’’ Sud 47° 28’

44’’ Est et d’altitude 1280m. Ivato est un aéroport principal d’Antananarivo depuis les années

1960 (succède à ce titre au terrain d’Arivonimamo). L’aéroport d’Ivato dispose de deux

principaux terminaux : un terminal destiné aux vols domestiques et un autre destiné aux vols

internationaux.


17 17

Actuellement, l’aéroport d’Ivato accueille environ 1100000 passagers par an. Toutefois,

une restructuration de celui-ci a débuté en 2007, prévoyant d’augmenter sa capacité d’accueil

à plus de 3 millions de passagers par an.

Figure 4 : Aéroport International d’Ivato (Source : Image Google)

III.3 : Aménagement de la zone

L’ aménagement de la zone des Communes de la périphérie ont un caractère urbain

plus marqué: Ambohidratrimo , Ivato aéroport et Ivato Firaisana, Ambohitrimanjaka, Sabotsy

namehana, Anosiala . Compte tenu des taux d’accroissement démographique, des

mouvements migratoires intenses élevés. En périphérie, la tendance est à l’urbanisation:

- L’extension des zones de résidence de l’agglomération d’Antananarivo s’est faite vers

les Communes d’ancrage facile (limitrophes, axes routiers, …),

- Conçues tout naturellement pour étendre les zones d’habitation de la Commune urbaine

d’Antananarivo,

- Remplissage progressif des interstices par des galetas, remblaiement des rizières.

Enfin, les Communes situées sur les grands axes routiers constituent naturellement des

zones d’entrée dans la capitale, donnant naissance à un type particulier de quartiers

très denses et filaires avec un arrière-plan dégagé


18 18

CHAPITRE IV : PRESENTATION DE LA CARTE TOPOGRAPHIQUE

A L’ECHELLE 1/10000

IV.1 : Historique

La carte topographique au 1/ 10 000 est une édition spéciale réalisée en utilisant les

couvertures photographiques aériennes effectuées par l’Institut Géographique National – Paris

en 1964, en 1967 et en 1970. La stéréopréparation de la carte a été exécutée de 1964 à 1966 et

l’aérocheminement de 1967 à 1968. Sa restitution a été faite à Paris de 1967 à 1968 et continuée

à Antananarivo de 1969 à 1970. Son complétement sur le terrain a été fait en 1971. Elle

fut dessinée et publiée par Foiben-Taosaritanin’i Madagasikara en 1974. Les courbes de

niveaux de la carte ont une équidistance de 5 mètres. La carte est projetée sur le système de

coordonnées la projection Laborde Madagascar.

Figure 5 : A gauche une carte topographique au 1 :10000 et à droite de la même zone sur

l’image SPOT 5 (Source FTM)


19 19

IV.2: La nouvelle échelle 1 : 10000

Les données de base proviennent de la photographie aérienne (échelle 1:21 000)

interprétée et "complétée" sur le terrain par des agents dits "compléteurs". Ce sont eux qui

identifient et sélectionnent toutes les données relatives à la légende de la carte. Ce travail est de

la plus haute importance, car sa qualité conditionne celle de la base de données et, par

conséquent, aussi celle de la carte. Les compléteurs obéissent à des instructions très spécifiques

qui sont l'expression des choix et des normes établis par les concepteurs de la carte. Ces données

sont ensuite exploitées par des moyens photogrammétrique de type numérique qui ont pour

objet d'établir la géométrie de base à l'échelle de 1:10 000.

Celle-ci est l'ossature de la future carte conventionnelle : elle comprend par exemple le contour

de tous les bâtiments, les axes des voies de communication, les bords de carrefour, les rives de

cours d'eau de plus de 3m de large, les limites des étendues d'eau (étangs, lacs, bassins) et des

différentes couvertures végétales, les points situant tous les détails ponctuels, etc…

Ces données sont ensuite totalement identifiées sur des systèmes informatiques

vectoriels et font l'objet d'une structuration particulière impliquant des descripteurs

géométriques, sémantiques, topologiques et graphiques. Il s'ensuit un stockage en base de

données. La carte, représentation graphique des informations du SIG, est ensuite réalisée à l'aide

de procédures de symbolisation automatisées rendues possibles par les technologies de

l'informatique graphique.

En effet, l'échelle 1/10 000 fut choisie parce que, dans le gradient des échelles, elle

occupe une place privilégiée de véritable charnière : elle est d'une part la plus grande échelle

qui permet encore une carte de synthèse du territoire, en général, la réalité topographique.

Cela signifie, scientifiquement parlant, que la base de données et la nouvelle carte

topographique du territoire répondent à des normes de définition strictement conditionnées par

ce nouveau choix de l'échelle. La précision obtenue par la restitution photogrammétrique

(précision théorique de l'ordre du demi-mètre), la méthode et les techniques rédactionnelles

(écart-type standard inférieure à un mètre), la légende et la précision sémantique de ses

composantes relèvent d'un travail conceptuel spécifiquement lié à l'échelle du 1 :10 000.


20 20

La carte à 1:20 000 assemblage de 4 demi-planchettes contigües, couvre un espace de

160 km² tout comme le 25 000ème tandis que la nouvelle carte à 1:10 000 est éditée en demi-

planchettes (moitié nord et moitié sud) et correspond à une superficie de 40 km². [3]

Remarque :

Le 15 000ème était une échelle intermédiaire qui s'imposait étant donné que c'est à

partir des dispositifs rédigés à cette échelle qu'on établissait par simple agrandissement la carte

à 1:10 000 et par réduction la carte à 1:25 000. C'est la raison pour laquelle nous disons que

l'ancienne carte à 1:10 000 est "un faux 10 000ème".

Sa conception est fondamentalement celle d'un 25 000ème. A cette échelle, par

exemple, une route de plus de7m était représentée par un signe conventionnel qui correspondait

à une emprise au sol de 21m.

IV.3 : Spécification de la carte topographique au 1/ 10 000

IV.3.1 : Les éléments représentés dans la carte

Les éléments se trouvant à la surface de la terre sont divers et nombreux. En fonction de

l’échelle de la carte, certains objets sont dessinés à leur dimension réduite, d’autres amplifiés

ou remplacés par des signes conventionnels.

Après avoir inventorié les différents symboles dans la légende de la carte topographique

à l’échelle 1/10 000, les éléments représentés sur la carte peuvent être classés en quatre

catégories :

la planimétrie, qui correspond à la représentation des détails, en général construits par

l’homme comme les voies de communication, bâtiments, limites et natures des cultures

et de la végétation, limites administratives, détails divers;

l’hydrographie, qui est relative aux eaux ;

l’orographie, qui se rapporte au figuré du terrain, représenté par des courbes de niveau,

les détails caractéristiques du terrain (ravins, escarpement rocheux…) ;

Les repères géodésiques : points géodésiques points cotés…

A. La planimétrie

1. Route et chemin

Sur les cartes à 10 000, il existe des différents types de routes :


21 21

Route goudronnée large

On représente une route goudronnée large par deux traits larges écartés de 0,4 mm et

surchargés par une couleur noire.

Photo 1 : Route goudronnée large

Route goudronnée étroite

On représente une route goudronnée par deux traits larges écartés de 0,4 mm.

Photo 2 : Route goudronnée étroite


22 22

Route carrossable toute l’année

C’est une voie qui peut être employée toute l’année, une voie de communication ou une

voie d’échange commerciale. On représente une route carrossable toute l’année par deux traits

fins écartés de 0,4 mm.

Route carrossable en partie de l’année

C’est une route qu’on emploie seulement pendant la période sèche de l’année. On

représente une route carrossable en partie de l’année par deux traits composés d’un trait plein

et d’un trait discontinu.

Route en remblai

On dit qu’une route est en remblai lorsque la surface de la chaussée présente une

dénivellation brusque par rapport au terrain naturel situé plus bas. On représente les remblais

par une série de barbules noires s’appuyant sur le trait du chemin.

Photo 3 : Route en remblai

Route en déblai

On dit qu’une route est en déblai lorsque la surface de la chaussée présente une

dénivellation brusque par rapport au terrain naturel situé plus haut. On représente les déblais

par un signe de talus noirs, comportant un trait bordant les chemins, décalé en général par

rapport à la position réelle du haut du talus.


23 23

Photo 4 : Route en déblai

2. Chemin de fer

Ce sont deux aciers métalliques distancés d’un acier à chaque mètre. Ils sont

généralement aussi rectilignes que possible. Ils traversent les monts et les vallées, et passent au-

dessus des rivières sur d’immenses viaducs.

Les chemins de fer à voie normale sont représentés par des traits noirs épais, sur les

cartes à 1 : 10 000 le nombre de voies étant indiqué par des petits bâtonnets transversaux.

3. Lignes électriques

Les lignes de transport d’énergie électrique ne sont figurées par un trait fin noir avec

une flèche que lorsqu’elles ont un voltage égal ou supérieur à 63Kv.

4. Clôture et limite

On distingue les murs en noir, les clôtures en traits tiretés noirs, les fossés à sec en tiretés

bleus, les haies et rangées d'arbres sont représentées par un trait noir avec point creux ou trait

noir avec points noirs, les levées de terre en bistre.

5. Culture et végétation

En règle générale, la végétation est représentée par une symbolique surchargée d'une

trame de couleur verte. Les broussailles sont représentées par une trame verte plus légère que

celle des bois.


24 24

Photo 5 : Végétations, Rizières, Cultures (Source : Carte topo 1 :10000)

6. Constructions diverses

Les constructions sont représentées différemment suivant leur taille et leur nature. Les

bâtiments ordinaires sont représentés sur la carte 1/10000, un aplat rose pour les bâtiments de

grande et petite dimension, un tramé pour les hangars.

Usine, Station d’essence, Hôtel

Photo 6 : Station d’essence et hôtel (Source : Image Google)

Hôpital, Etablissement scolaire

Un hôpital est un établissement, public ou privé, où sont effectués des soins médicaux

ou chirurgicaux. On représente un hôpital par un symbole carré contenant une croix à

l’intérieur.


25 25

7. Limites et notations administratives

Toutes les limites administratives : province, arrondissements, Communes sont représentées

par des traits pointillés de couleur noire définis dans la légende.

B. Hydrographie

L'hydrographie est l'ensemble des éléments concernant l'eau et les écoulements. Ces

éléments sont généralement représentés avec la couleur bleue.

Ce thème a la particularité d’être disponible sous deux formes : « l’Hydrographie

simplifiée » qui correspond à un simple besoin de visualisation de l’hydrographie sans la

possibilité de ne réaliser aucune application sur le réseau hydrographique.

1. Lac, Etang, marais

On différencie par deux tonalités de bleu : d’une part les zones d’eau permanente (bleu

soutenu), d’autre part les zones d’eau temporaire ou marécageuse, dans lesquelles plusieurs

poncifs introduisent un bleu atténué qui contraste avec le bleu vif des zones d’eau permanente.

Photo 7 : Marais et Lac d’Ambohibao (Source carte topo 1 :10000, Google)

2. Fleuve, Rizière, Ruisseau

Les cours d'eau permanents et les canaux d'irrigation de largeur insuffisante sont

représentés par un trait continu, les cours d'eau temporaires par un trait tireté.


26 26

Photo 8 : A gauche, rivières et sable inondés et à droite, un cours d’eau permanent

C. Orographie

L'orographie est la représentation du relief terrestre. Plusieurs éléments décrivent les

formes du terrain : les courbes de niveau, les points cotés et l'estompage.

1. Les courbes de niveau

Une courbe de niveau est un trait représentant l’intersection d’un plan horizontal avec

la surface du terrain. C’est le lieu des points d’égale altitude. Pour comprendre la représentation

du relief par les courbes de niveau, il suffit d’imaginer une montagne découpée en gradins et

de la survoler par la pensée. Les courbes sont espacées d’une différence d’altitude que l’on

nomme l’équidistance. La valeur de l’équidistance est notée dans la légende de la carte, elle

peut varier d’une carte à l’autre en fonction de l’échelle et du relief cartographié. Les courbes

de niveau sont représentées par un trait fin de couleur bistre. Toutes les cinq courbes, on

représente une courbe « maîtresse », en trait plus fort.

Figure 6 : Extrait de courbe de niveau

2. Les points cotés

Les points cotés occupent une grande place dans le figuré du terrain. Ils doivent répondre

à trois impératifs : aider à la lecture des courbes de niveau, définir les parties non représentées


27 27

par les courbes en raison de l’équidistance (sommet, cuvette, changement de pente) servir de

point de départ à des opérations altimétriques sur le terrain (exemple : réglage d’un altimètre).

Photo 9 : Point cotés


28 28

CHAPITRE V : CONCEPT DE BASE DE LA TELEDETECTION

V.1 : Historique

L’espace et le ciel ont séduit l’homme grâce à son intérêt considérablement accru avec

la récente création de l’astronautique. Cet intérêt s’applique aisément, car l’espace et les

véhicules spatiaux sont des remarquables outils utilisés aussi bien pour la

télécommunication, la météorologie ou l’observation de la terre. La technique mettant en œuvre

ces outils pour l’observation de l’espace et les objets et/ou phénomènes sur la terre était

découverte depuis les années 50. Cette découverte implique le lancement du premier satellite

nommé SPOUTNIK1 par l’Union des Républiques Socialistes Soviétiques (URSS), en 1957.

Pour les Américains, la première transmission d’image de la terre était réalisée en 1959

par le satellite EXPLORER VI. Le satellite multi bande ERTS1, rebaptisé ultérieurement

LANDSAT-1 a marqué l’année 1972 suivi de l’apparition des capteurs observant en une

seule fois une ligne complète de l’image sans recours à un balayage mécanique et permettant

une meilleure séparation spectrale et des bandes de plus en plus fines.

En 1975, 1978, 1982 et 1985 ont eu lieu les lancements respectifs des satellites

Landsat-2,3,4,5. Les images respectives admettent une résolution de 30m. Ensuite, le

Landsat-6 a échoué car il n’atteint pas son orbite. Le dernier modèle est le Landsat-7, lancé le

11 avril 1999 ayant toujours la même résolution. [4]

Pour la Compagnie française SPOT, le satellite SPOT-1 était inventé depuis 1986, suivi

de SPOT-2,3 et 4 lancé en 1990. Le dernier cri de cette compagnie est le SPOT-5.

Actuellement, la télédétection intègre les développements les plus récents de la recherche

spatiale, de la physique et de l’informatique pour constituer désormais, un outil puissant

et flexible pour la gestion du milieu, la planification et le développement.

V.2 : Définitions

La télédétection (en anglais « remote sensing ») est une technique qui permet, à l’aide

d’un capteur, "d’observer" et d’enregistrer le rayonnement électromagnétique, émis ou réfléchi,

par une cible quelconque sans contact direct avec celle-ci.


29 29

Le traitement et l’analyse des informations véhiculées par le rayonnement enregistré

permettent d’accéder à certaines propriétés de cette cible : géométriques (position, forme et

dimensions), optiques (réflexion, transmission, absorption, etc.) et physico-chimiques

(température, teneur en eau, chlorophylle foliaire, phyto-masse, matière organique du sol,…).

La télédétection est l’ensemble des moyens et méthodes mis en œuvre pour obtenir des

informations à distance d’un objet situé en un lieu éloigné de l’observateur de la surface terrestre

ou dans l’atmosphère.

V.3 : Principe et acquisition de données en télédétection

La télédétection est utilisée dans des domaines divers : géologie, archéologie,

environnement, surveillance maritime, surveillance militaire, et aussi la mise à jour des

cartes topographiques. Chacun de ces domaines a ses propres besoins en données, traitement et

analyse de l’information. Dans la mise à jour des cartes, on applique presque tout un traitement

à partir d’une image SPOT. [5]

Deux modes sont utilisés en télédétection suivant l’énergie que le système adopte :

V.3.1 : Le mode passif :

Le mode passif utilise l’énergie solaire ; le capteur passif enregistre la lumière naturelle

solaire reflétée par l’objet cible. Les satellites Landsat et Spot utilisent ce mode.

V.3.2 : Le mode actif :

Le mode actif fournit sa propre source d’ondes électromagnétiques. En effet, le capteur

admet une source artificielle permettant d’éclairer la cible, en tout instant. Donc, il est à la fois

capteur et émetteur de rayonnement. Ce mode est très connu par le satellite RADAR.

Une étude comparative met en évidence que le mode actif présente comme avantage :

- les ondes RADAR fonctionnent jour et nuit,

- les ondes RADAR peuvent traverser les nuages,

- une bonne précision en altimétrie peut être atteinte.

Cependant, les informations qu’on peut extraire des images issues de ce mode sont

souvent limitées et difficiles à traiter. Ce qui oriente le choix des photo-interprètes à utiliser les

images produites par des capteurs passifs.

Le fonctionnement du système de télédétection est décrit dans la figure suivante :


30 30

Figure 7 : Principe du système de télédétection

Généralement cette source est le soleil. C’est le cas des satellites SPOT (Satellite pour

l’Observation de la Terre), LANDSAT (Land Satellite), METEOSAT (Meteorological

Satellite). La télédétection est dite active dans le cas contraire. C’est le cas du LIDAR (LIght

Detection and Ranging) utilisant une source laser et le RADAR (RAdio Detection And

Ranging) utilisant une source hyperfréquence. C’est l’exemple du satellite ERS-1 (European

Remote Sensing Satellite).

L’un des principaux avantages de la télédétection active radar est la possibilité de

réaliser des acquisitions en tout temps, par ciel clair ou nuageux, et de jour comme de nuit.


31 31

CHAPITRE VI : LA METHODOLOGIE DU TRAVAIL

Notre méthodologie consiste à extraire les thèmes simples des éléments géographiques

comme les rizières, les plans d’eau, les zones inondables, par la méthode de classification de

l’image fusionnée tout en effectuant une étude de l’occupation du sol de la zone d’étude. Les

détails qu’on ne peut pas extraire de la classification sont alors ensuite obtenus par le processus

de numérisation.

Puis, les résultats sont assemblés et superposé avec la base de données de l’ancienne

carte pour aboutir à la mise à jour de la carte topographique et sa base de données.

VI.1 : Traitement préliminaire

VI.1.1 : Importation de fichier

C’est la transformation des formats des images brutes en une extension lisible et facile à

exploiter par les logiciels.

Changement du format de l’image : image .tif —> image .img

VI.1.2 : Transformation géométrique : Correction géométrique

Pour une application bien précise il est nécessaire de procéder à une transformation

spatiale de l’image, c’est le but de la correction géométrique.

La correction géométrique est la suppression des erreurs de mesures, induites par les

capteurs et le satellite, afin que les données soient conformes au système de projection requis.

Elle est réalisée en localisant chaque pixel à sa place exacte dans le système cartographique

utilisé.

Cette correction permet : l’unification du système cartographique, la création

d’orthoimage et des mosaïques, la combinaison de plusieurs données images, une meilleure

intégration de l’image dans des bases de données ou SIG.

La procédure de la rectification des images satellitales, peut être divisée en deux

principales étapes :

Ré-échantillonnage : Afin de déterminer la valeur numérique à placer dans la nouvelle

localisation du pixel de l'image de sortie corrigée.


32 32

Le processus de rééchantillonnage calcule la nouvelle valeur du pixel à partir de sa valeur

originale dans l'image non corrigée. Il existe trois principales méthodes de

rééchantillonnage : le plus proche voisin, l'interpolation bilinéaire et la convolution cubique.

Modélisation : Un modèle mathématique reliant chaque pixel de l’image brute au

système de coordonnées choisi est calculé. Il consiste à trouver la correspondance entre

la position d’un point sur le terrain, et la position de son image dans le système de prise

de vue. Trouver les paramètres de la transformation mathématique qui fait passer des

coordonnées ligne et colonne (x,y) d’un élément de l’image vers les coordonnées

(X,Y,Z) du point correspondant sur le terrain.

Dans cette étude, le redressement de l’image brute se fait par orthorectification en

utilisant des orthophotos existantes et la DEM (Digital Elevation Model) mondiale.

L’orthorectification est un procédé informatique permettant de supprimer les distorsions

horizontales et verticales de l’image. Ce procédé améliore considérablement la qualité et

l’applicabilité de l’image, qui bénéficie alors de qualités identiques à celle d’une carte.

Après le redressement de l’orthobase SPOT5, l’exactitude est de :

précision altimétrique : 10-30 mètres

précision planimétrique : 10 mètres

VI.2 : Traitement de l’image

Le traitement de l’image est l’ensemble des opérations qui ont pour but d’extraire les

informations thématiques contenues dans l’image.

Ces informations peuvent être, plus ou moins, détectables selon la qualité de l’image. En effet,

une image est dite lisible si d’une part elle est informative, c'est-à-dire que les détails présents

sont nets et clairs, et d’autre part elle est agréable à l’œil. Ce que l’on cherche par les différentes

opérations est donc d’améliorer le maximum de discrimination de l’information.[6]

VI.2.1 Ortho fusion

On a besoin de l’ortho fusion pour avoir une résolution de l’image par la méthode de

classification et c’est à l’aide du logiciel de traitement d’image Orfeo Toolbox (OTB) qu’on a

fusionné les images SPOT 5. Les images dont nous disposons sont des images SPOT 5

panchromatiques (P) et multispectrales. Ces images ont été recalées précisément à l'aide d'un


33 33

modèle numérique de terrain (MNT), très utile sur le relief pour obtenir des ortho-images de

bonne qualité.

L’image fusionnée présente une résolution spatiale de 2,5 m à 10m avec 5 bandes spectrales :

Bande 1 : Vert (0,50 – 0,59 µm),

Bande 2 : Rouge (0,61-0,68 µm),

Bande 3 : (0,78 – 0,89 µm) (Proche infra-rouge),

Bande 4 : SWIR (1,58 – 1,79 µm) (Moyen Infra-rouge),

Bande 5 : PAN (0,48 – 0,71 µm).

Image 1: Image colorée comportant 5 bandes (Source : FTM)

VI.2.2 Composition colorée

La composition colorée est une image couleur produite par la combinaison

optique d'images multibandes par projection simultanée de plusieurs bandes spectrales ou par

projection de celles-ci au travers de filtres. Plusieurs compositions colorées ont été effectuées

pour obtenir une meilleure interprétation visuelle des thèmes qui nous intéresse.

Ainsi, notre but c’est d’avoir des images combinées pour les traitements : image de couleur

naturelle, image de fausse couleur, combinaison 314, …


34 34

A. Composition colorée 314

La composition colorée 314 est optimale pour réaliser les extractions des

occupations du sol car la bande 3 (proche infrarouge) donne une bonne réflectance de la

végétation. La bande 4 et la bande 1 captent bien les zones hydrauliques.

Clés d’interprétations: vert foncé: rizière ; rose: zone d’habitat ; marron : plan d’eau ; bleu :

marais ; rose violacé : route ; blanc : sol nu.

Image 2 : Composition coloré 314 (Source : FTM)

B. Composition colorée 321

La composition colorée 321 ou composition naturelle nous aide à identifier les éléments

géographiques présents dans l’image. Les zones d’habitation et la piste d’avion ont la même

couleur mais dépend de dimensions des bâtiments. Les autres bâtiments et les végétaux

prennent leur couleur naturel.

Clés d’interprétations: violet foncé: rizières, rivières ; marron : zone d’habitat, piste ; noir: plan

d’eau, marais ; blanc : sol nu.


35 35

Image 3 : Composition colorée 321 ou naturelle (Source : FTM)

C. Indice de végétation NDVI

On a procédé à la création des indices pour avoir une meilleure discrimination des

informations qui sont faciles à interpréter par l’observateur.

Les surfaces couvertes de végétation en cours d’activité chlorophyllienne

(photosynthèse) se distinguent par une faible réflectance dans les longueurs d’onde du visible

(rouge), et par une forte réflectance dans le proche infrarouge.

Traitement: Calcul de l’indice de végétation par différences normalisée (NDVI) :

NDVI = (Rcan2 –Rcan1) / (Rcan2 + Rcan1)

VI.3 : Méthode de classification d’occupation du sol

Les méthodes de classification les plus communes peuvent être séparées en deux

grandes catégories : les méthodes de classification supervisée et les méthodes de classification

non supervisée.

La classification supervisée est une classification manuelle et qui demande une

parfaite connaissance des clés d’interprétations car elle est basée sur le choix des échantillons.

La classification par voie dirigée présuppose que l'on connaît la localisation de certaines zones

d'entraînement dans l'image (les adresses) et les classes d'objets correspondantes (les

étiquettes). Elle est donc une approche similaire, même si dans ce cas on ne connaît pas

l'étiquette à apposer sur les zones d'entraînement connues. Tandis que, la classification non

supervisée procède de la façon contraire. C’est une classification automatique lancée par le


36 36

logiciel suivant la valeur radiométrique qu’il capte sur l’image. Les données sont classées en

fonction de leurs caractéristiques spectrales, sans aucune information a priori sur la nature des

objets à classer. On n’intervient que pour définir la correspondance entre les classes calculées

et la réalité des objets au sol.

Dans cette étude, nous avons choisi une classification supervisée pour l’extraction

des informations à partir de l’image SPOT 5 et les données sont les suivantes : une image SPOT

comportant 5 bandes spectrales, une carte topographique à l’échelle 1 : 10000 et une Orthophoto

couvrant la zone d’étude.


37 37

Organigramme 1 : Modèle de classification

Après le traitement que nous avons fait, les thèmes visibles sur l’image ont été attribués

à 7 classes, le tableau ci-dessous nous montre leurs correspondances :

Conversion en vecteur

Occupation du sol

Données : Image multispectrale fusionnée avec une Image

panchromatique

Image fusionné

Classification supervisée


38 38

Tableau 3 : Liste d’occupation du sol

VI.4 Interprétation des signatures spectrales de l’image SPOT

La signature spectrale de l’image se définit comme étant les valeurs radiométriques des

pixels de chaque classe qui permettent la caractérisation des différents objets géographiques de

l’image.

- Pour l’occupation du sol : ces valeurs sont fortes dans la composition colorée (314) et

le proche infrarouge, et diminuent d’autant plus que le sol est humide. La signature

spectrale des sols est une droite dont l’allure peut être influencée par la réflectance de

l’eau quand le pixel n’est pas pur.

- Les valeurs radiométriques de végétation : Elles sont discriminées sur l’image par ses

textures rugueuses. De ce fait les courbes de réflectance spectrale des formations

végétales de l’image ont toutes la même allure. Toutefois, dans le visible les valeurs

radiométriques sont d’autant plus basses que la formation est dotée d’une réflectance

chlorophyllienne forte.

- Les terrains bâtis sont identifiables, grâce à leur forte réflectance dans le canal

rouge du satellite SPOT 5.

Classe Type Couleur

Classe 1 Habitation

Classe 2 Rizières

Classe 3 Terrain boisé

Classe 4 Lac

Classe 5 Marais

Classe 6 Canal d’irrigation

Classe 7 Terrain vague


39 39

-

Figure 8 : Interprétation des signatures spectrales des images SPOT


40 40

VI.4.1 Résultat de la matrice de confusion

Une matrice de confusion des classes est établie. Elle a servi à évaluer la qualité

de la classification. Elle a été obtenue par la comparaison des données classées avec les

données de référence. Si les éléments en diagonale correspondent au pourcentage des

unités de classification bien ordonnées, les lignes donneraient le pourcentage des points

de la classe i qui ont été définis dans une autre classe. De la matrice ainsi réalisée ont

été déduites les valeurs des différents indices d’évaluation des classes. Cela concerne la

qualité de précision de l’utilisateur et du producteur, des taux d’erreurs de commission

et d’omission.

Tableau 4 : Evaluation de la matrice de confusion obtenue par la classification supervisée de

l’image SPOT 5

D’après ce tableau, on voit des confusions des classes entre les rizières, canal

d’irrigation, marais. Entre les rizières et marais est 6,67% et rizières, canal d’irrigation

est de 13,33%. Ainsi, le résultat est très satisfaisant pour les extractions car les

confusions sont minimes et l’image est bien arrangée.


41 41

L’estimateur Kappa

L’estimation finale de la classification s’est effectuée en utilisant le coefficient

Kappa. L’indice Kappa variant de 0 à 1, exprime la réduction proportionnelle de l'erreur

obtenue par la classification, comparée à l'erreur obtenue par une classification

complètement due au hasard.

Elle a été calculée suivant la formule :

𝐾 =𝑃o − 𝑃c

1 − 𝑃c

(Où Po le pourcentage réel obtenu de la classification des éléments du sol et Pc exprime

la probabilité pour obtenir une classification correcte).

VI.4.2 Amélioration du contraste

On désigne par « contraste de l’image » la mesure de variation d’intensités

lumineuses perçues dans la dite l’image.

L’opération sert à diminuer les nombres de pixels c'est-à-dire à éliminer les pixels qui

ne sont pas significatifs à cette échelle de 1/10000. L’amélioration des contrastes peut

être faite à l’aide des processus suivants :

Etalement des dynamiques des images : Ce procédé consiste à utiliser

l’histogramme de l’image pour assurer la meilleure répartition des teintes de

gris ou des couleurs dans l’intervalle de radiométrie de l’image. L’étalement

peut-être linéaire, par point d’inflexion, logarithmique, quelconque,...

Renforcement de la texture de l’image : Le but est d’analyser, pour tout pixel

de l’image, les comptes numériques de chacun de ses voisins et de recaler sa

valeur par une moyenne pondérée des valeurs de ceux-ci.

Filtrage: Il se porte sur l’élimination des bruits indésirables dans l’image

et sur le rehaussement de contraste des éléments linéaires (routes, rivières,...).

Selon l’objectif de l’étude, les photo-interprètes peuvent choisir entre les filtres

suivants qui sont les plus rependus au monde : Filtre de passe-haut, Filtre de

passe-bas, Filtre de type Laplacien, Fonction de Transfert de Modulation.


42 42

Remarque : On constate que les informations possibles à extraire à partir de l’image

SPOT sont les rizières, les plans d’eaux, les marais et les sols nus. Les informations

comme les zones d’habitations et les routes ne sont pas extractibles car elles sont très

généralisées.

Afin de compléter nos résultats, nous avons eu recours à la numérisation des détails

qu’on ne peut pas extraire par la classification.

VI.5 Numérisation

La numérisation suit les étapes suivantes :

Entrée des données

Géoréférencement et Calage

La vectorisation

VI.5.1 : Entrée des données

L’opération consiste à introduire dans le logiciel ARC GIS les données de type

raster, pour l’image SPOT le format de l‘ image est le produit « TIFF » qui sera utilisé

lors des opérations suivante.

VI.5.2 : Géoréférencement et Calage

. La géoréférencement est une simple opération en transformant la Projection

UTM en Projection Laborde de Madagascar. Cette transformation se fait par calage avec

des points connus entre les deux systèmes de coordonnées.

Le calage consiste à piquer sur la carte, à l’aide d’un souris des points dont on

connait ses coordonnées et doivent être repartis à chaque coin d’angle. On doit piquer

quatre (4) points au minimum pour avoir une meilleur précision.

Le tableau ci-dessous nous montre l’erreur moyenne quadratique des couples de

coordonnées des points de contrôle du calage à partir des coordonnées recueillies en X et en Y.


43 43

Tableau 5 : Contrôle de Calage

N° de

points

Orthobase SPOT 5 Carte topographique au

1 : 10000

Observations

X(m) Y(m) X(m) Y(m)

1 506883.48 806440.96 506882.56 806441.09

Croisement de routes

Ankadindravola

2

506841.36 807760.10 506842.55 807761.60

Intersection de route

principale et digue

d’Andranotapahina

3 511745.92 809801.17 511744.89 809802.80

Intersection de route et digue

du Poudrière

4 511040.91 809341.40 511039.32 809340.95

Intersection de route et du

Cité Ivato

5 508381.81 808482.43 508380.39 808482.09

Croisement de routes du

Mamory

6 510818.24 807590.69 510819.61 807589.91

Intersection de route

d’Ambohijanahary

7 509944.91 810169.87 509945.32 810169.49

Croisement de routes

Fitrohafana

8 510406.48 809475.58 510406.20 809476.51

Intersection de routes du Cité

Bares

9 509751.79 806296.97 509752.44 806295.77

Intersection de routes

d’Ambohibao

10 508822.50 808166.16 508822.37 808165.57

Intersection de route du

Mandrosoa

11 507018.91 809844.29 507019.69 809845.32

Intersection de route et

sentier du Maibahoka

Erreur moyenne quadratique en X

Ԑmq (X) = √∑(𝑿𝒐𝒓𝒕𝒉𝒐−𝑿𝒄𝒂𝒓𝒕𝒆)𝟐

𝑵−𝟏𝑵𝟏

Formule 1 : Erreur moyenne quadratique en x


44 44

Erreur moyenne quadratique en Y

Ԑmq (Y) = √∑(𝑌𝑜𝑟𝑡ℎ𝑜−𝑌𝑐𝑎𝑟𝑡𝑒)2

𝑁−1𝑁1

Formule 2 : Erreur moyenne quadratique en y

Erreur moyenne quadratique en XY

Ԑmq (XY) = √Ԑ𝑚𝑞(𝑋)2 + Ԑ𝑚𝑞(𝑌)2

Formule 3 : Erreur moyenne quadratique en xy

Avec N : Nombres des points de calage ( N= 11 )

Après application des formules sur les points de contrôles, on a obtenu les résultats

suivants :

Ԑmq (X) Ԑmq (Y) Ԑmq (XY)

0,20 m 0,61 m 0,65 m

On a pris comme hypothèse que l’erreur graphique de la carte doit être inférieure à

l’erreur moyenne quadratique en XY. L’erreur graphique de la carte correspond au 1/10 mm

de l’échelle de la carte qui est de 1m dans notre cas. On constate que l’erreur moyenne

quadratique est inférieure à l’erreur graphique, donc les positions ponctuelles des objets

géographiques dans cette carte est acceptable.

VI.5.3 : Vectorisation des informations

La vectorisation qui signifie par définition adaptation des résultats du traitement en vue

de leur utilisation sous formes vectorielles sur les ordinateurs est un moyen de transformation

des informations en vecteur.

L’objectif de cette démarche est de faciliter l’exploitation des informations à partir des

logiciels SIG: Système d'information géographique. Un SIG est un système unique conçu pour

emmagasiner, combiner et analyser des couches de données géographiques afin de produire de

l’information nouvelle.


45 45

L’opération de vectorisation se fait aussi sur d’autres logiciels comme le logiciel

ERDAS IMAGINE 9.1 à partir de l’option "Vector / Raster to Vector".

Après vectorisation des informations, la deuxième opération est la correction des lignes des

vecteurs. On doit corriger les lignes ondulées (à cause des pixels) en lignes droites. Cette

démarche est aussi effectuée sur le logiciel ERDAS IMAGINE 9.1 à partir de l’option "Vector

tools ".

• Lissage des vecteurs

La dernière étape de la transformation des informations en BD est le lissage des vecteurs.

Logiciel utilisé : ArcView 3.2 et MapInfos 8.0 ou ArcGIS

Sur le logiciel ArcView 3.2, on modifie les lignes, les contours, les bords des vecteurs

pour leur donner une forme semblable à celle sur le terrain à partir du menu "Start editing" suivi

de corrections interactives.

Puis après avoir rendu les formes des lignes en leurs vraies formes sur le terrain, il ne

reste plus qu’à lisser les résultats pour une bonne cohérence aux données sources. Cette dernière

étape se fait sur le logiciel MapInfos 8.0 à partir de l’option "Objet / lissage".

VI.6 : Méthodes d’extraction des informations

VI.6.1 : Extraction à partir des classes

Cette méthode a pour but de bien distinguer les différentes classes dans une zone.

Pour les aires d’apprentissages, il suffit de bien savoir la valeur radiométrique d’une classe pour

ne pas confondre avec les autres et que ces parcelles soient de plus ou moins égaux pour chaque

classe afin de minimiser la confusion.

La liste des classes qu’on peut extraire dans la zone d’étude :

Rizières

Zones marécageuses

Zone d’habitations

Réseaux routier

Terrain boisé (Verger, Plantation forestière, jardin)

Cultures


46 46

VI.6.2 : Extraction à partir des couleurs

C’est à partir de la combinaison coloré 314 que nous avons fait la classification à partir

des couleurs. Cette combinaison est optimale pour réaliser les extractions des occupations du

sol car la bande 3(proche infrarouge) donne une bonne réflectance de la végétation. La bande

4 et la bande 1 captent bien les zones hydrauliques.

Les classes sont arrêtées au nombre de 32 selon la couleur (matrice de confusion).

VI.6.3 : Proposition de méthode pour les extractions des informations

L’organigramme ci-dessous nous montre la méthode d’extraction des informations et

les étapes à suivre.


47 47

RIZIERES MARAIS BATIMENTS TERRAIN BOISE

TRAITEMENT D’IMAGE

PRETRAITEMENT

Image SPOT 5

MARAIS BATIMENTS ROUTES TERRAIN BOISE

TRAVAUX SUR

TERRAIN

EXCTRATION DES INFORMATIONS

ROUTES

RIZIERES

Organigramme 2 : Méthode d’extraction des informations à partir de l’image SPOT

PARTIE III : LES RESULTATS ET LES

CARTES OBTENUS APRES LES

TRAITEMENTS DE L’ORTHOBASE


49 49

Cette dernière partie qui est la finalité de notre travail consiste à réaliser une mise à jour

de la carte topographique au 1 : 10000 de la zone d’étude P47_b1 Ivato à partir des résultats

qu’on a tirés des traitements.

Le plan dans cette partie comporte 3 volets dont le premier concerne les travaux sur

terrain. Ensuite, sur l’évolution des informations de la zone de l’année 1999 jusqu’ en 2012 et

enfin les résultats et les cartes obtenus après les traitements de l’orthobase SPOT 5.

CHAPITRE VII : TRAVAUX SUR TERRAIN ET RESULTATS DES

EXTRACTIONS DES INFORMATIONS

VII.1 : Contrôle et vérification

VII.1.1 : Matériels utilisés

Une voiture pour le moyen de déplacement,

Un GPS portable qui sert à piquer des points et les zones à vérifier sur terrain,

La feuille P47_b1 de la zone d’étude et quelques images imprimées où il y a des

difficultés sur les clés d’interprétation,

Une boussole pour l’orientation du Nord Magnétique,

Des stylos en couleur.

VII.1.2 : Principe

Le travail sur terrain consiste à prouver si les informations de l’image tirée dans la

classification sont exactes. Il est divisé en 2 étapes : La première est de lever les ambigüités

dans les zones où il y a confusion sur le résultat de classification (Tableau 4 : Matrice de

confusion). Prenons l’exemple de la route et les surfaces bâties qui ont une même réflectance,

la deuxième étape est l’évaluation postériori du résultat pour savoir la clé d’interprétation.

Après vérification sur terrain, nous avons remarqué quelques changements et

transformations des informations sur l’image. Par conséquent, pour corriger les différences

entre la réalité du terrain et la classification, nous avons remplacé les fausses informations

issues du traitement de l’image par celles obtenues par les vérifications qu’on a recueillies lors

de la descente sur terrain. En appliquant la méthode de correction sur l’image nous avons


50 50

effectué une deuxième itération sur la classification et un nouvel échantillonnage des parcelles

d’entrainements en changeant les fusses valeurs par leur vraies classe.

VII.2 : Extraction des informations surfaciques et linéaires

VII.2.1 : Extraction des rizières

Fond de carte : Orthobase SPOT 5

Logiciel utilisé : ARCGIS 10.0

Carte 2 : Extrait des rizières et terrain boisé en 1999 et 2012


51 51

VII.2.2 : Extraction des zones marécageuses



Carte 3 : Extrait des zones marécageuses en 1999 et 2012


52 52

VII.2.3 : Extraction des zones d’habitations



Carte 4 : Extrait des zones bâtis en 1999 et 2012


53 53

VII.2.4 : Extractions des informations routières



Carte 5 : Extrait des informations routières en 1999 et 2012


54 54

VII.2.5 : Interprétation des résultats

Dans cette partie, nous avons démontré qu’il est possible d’extraire les informations

telles que les rizières, zones marécageuses, terrain boisé, cultures à partir des images

satellitaires. Au cours des traitements, nous avons vu que les méthodologies utilisées différent

selon les images et selon les logiciels d’application. Cette différence est due à la résolution des

images et de la puissance des logiciels utilisés.

Il apparaît aussi dans cette partie que les travaux de terrain sont indispensables car ils permettent

de contrôler les résultats du traitement et de corriger les informations incorrectes

Pour notre étude, les méthodes d’extraction utilisées s’avèrent très efficaces et fiables car

on a pu tirer tous les éléments cherchés. Néanmoins on ne peut pas affirmer qu’elles soient la

meilleure pour les extractions, d’autres méthodes peuvent être mise en œuvre pour obtenir ces

résultats.


55 55

CHAPITRE VIII : EVOLUTION DES INFORMATIONS DE LA ZONE

DE L’ANNEE 1999 JUSQU’ EN 2012

VIII.1 : Rizières

Carte 6 : Evolution des rizières et terrain boisé entre 1999 et 2012


56 56

VIII.2 : Zones marécageuses

Carte 7 : Evolution des zones marécageuses entre 1999 et 2012


57 57

VIII.3 : Les zones d’habitations

Carte 8 : Evolution des zones bâtis entre 1999 et 2012


58 58

VIII.4 : Les informations routières

Carte 9 : Evolution des informations routières entre 1999 et 2012

Il est à noter que les extraits des informations en 2012 sont les résultats du

traitement.

Dans ce chapitre, on a réalisé une étude spatio-temporelle sur l’évolution des informations

thématiques de la zone P-47_b-1:Ivato entre les années 1999 et 2012 à partir des données

satellitaires. Des traitements ont été appliqués aux images pour permettre leur utilisation dans

l’étude de révision. Les méthodes de superposition entre ancienne BD10 et nouvelles version

ont été utilisées pour détecter les changements.


59 59

VIII.5 : Diagramme d’évolution de la zone d’étude P47_ b1

VIII.5.1 : Diagramme de l’occupation du sol de 1999 – 2012

Diagramme 1 : Evolution de l’occupation du sol de 1999 à 2012

Le diagramme ci- dessus nous montre tous les changements de l’occupation du sol

durant ces treize années.

On constate une forte croissance de 22,1(Ha) de la surface bâtie durant ces années.

Elle est due au remblayage du terrain et à la tendance qui se dessine actuellement dans un

accroissement démographique plus fort dans les Communes périphériques que dans la

Capitale et dont le taux est de 6,3% par an en périphérie, 3,4% par an dans la Capitale et

sur une moyenne de 4,2% par an.

En effet, les Communes situées sur les grands axes routiers constituent naturellement

des zones d’entrée dans la capitale, donnant naissance à un type particulier de quartiers

très denses et filaires avec un arrière-plan dégagé. Citons le cas de la Commune

d’Ambohidratrimo où les immigrants représentent 65% de la population, ce qui explique

aussi la forte accroissement des terrains bâtis.


60 60

Au niveau de la classe rizières, une augmentation de 8,8 (Ha). Cela s’explique sur

l’évolution des systèmes d’irrigation et l’évacuation d’eaux car il y a une élévation de 13(Ha)

sur les zones marécageuses. Pour les autres, on constate un décroissement au niveau du terrain

boisé, culture, terrain vague.

VIII.5.2 : Tableaux récapitulatif sur les légendes pouvant être mise à jour à

partir de l’orthobase


61 61

Tableau 6 : Les légendes qu’on a pu mettre à jour à partir de l’image SPOT 5

Couverture Légendes Nombres d’entités Surface (Ha)

Constructions 1200 80,16

Terrain boisé 47 46,42

Terrain vague 23 38,32

Polygone Cultures 61 125,76

Rizières 31 185,14

Lac 2 175,14

Marais 21 63,09

Couverture Légendes Nombre d’entités Longueur

Linéaire

Piste 18 4 km

Route goudronnée 60 16km


62 62

CHAPITRE IX : LES CARTES OBTENUES APRES TRAITEMENT DE

L’ORTHOBASE SPOT 5

IX.1 Commentaire

Dans ce dernier chapitre, des traitements ont été appliqués aux images pour permettre leur

utilisation dans l’étude de révision. Les méthodes de superposition entre ancienne BD10 et

nouvelles version ont été utilisées pour détecter les changements et d’extraire les nouveaux

éléments apportés par l’orthobase SPOT.

En effet, l’utilisation des logiciels SIG nous a permis de réaliser 3 cartes topographiques

(Ancienne carte , les nouveaux éléments apportés par l’ orthobase, la nouvelle carte à jour) à

l’ échelle 1 :10000 de la zone P-47_b1 Ivato après les différentes étapes qu’ on a faites

auparavant puis on a proposé des techniques et des méthodes pour transformer les résultats de

traitement en une BD utilisable.

Bref, les résultats obtenus ont montré que pendant ces treize années l’évolution de la ville n’a

cessé de s’accroitre et tend surtout vers une urbanisation rapide.


63 63

Carte 10 : Ancienne carte topographique au 1 :10000


64 64

Carte 11 : Cartes des nouveaux éléments apportés par l’orthobase SPOT 5


65 65

IX.2 : Conception de la carte topographique à jour de 1999 jusqu’ en 2012

Après la réalisation des cartes d’occupation du sol en 1964 et en 2013, on a procédé à

l’analyse cartographique de l’évolution d’occupation du sol en superposant les couches de

données de chaque carte. On a utilisé le logiciel ARCGIS10.0 pour effectuer cette opération.

Ainsi, le logiciel traite automatiquement les changements entre les deux dates (1999 et 2013)

et l’évolution de chaque classe de l’occupation du sol.

Organigramme 3 : Réalisation de la carte d’évolution

L’utilisation des logiciels SIG nous a permis de réaliser cette révision de la nouvelle

BD10 de la zone P-47_b-1. Les résultats ont montré que pendant ces treize années l’évolution

de la ville n’a cessé de s’accroitre et surtout tend vers une urbanisation rapide.

Carte d’occupation du sol en 2012 Carte d’occupation du sol en 1999

Superposition à l’aide du logiciel

ARCGIS 10.0

Carte d’évolution

1999-2012


66 66


67 67

IX.3 : Méthode de mise à jour de la BD 10 à partir de la télédétection

Organigramme 4 : Techniques et méthode pour réviser la BD 10 à partir des images

satellitaires

IMAGE SATELLITAIRE : SPOT 5

TRAITEMENT D’IMAGE NUMERIQUE

TRAVAUX SUR TERRAIN

Nouvelle

Echantillonnage

LA NOUVELLE BD 10

Vectorisation

Lissage

Prétraitements

Interprétation des images

Evaluation des

classifications

Vérification et contrôles

des résultats issus des

traitements

LES INFORMATIONS THEMATIQUES

CONTENUES DANS L’IMAGE

VECTORISATION DES RESULTATS

En vue d’extraire

Dont le but de créer


68 68

CONCLUSION

Au terme de ce travail de mémoire de fin d’études, les cartes topographiques sont les

bases physiques de toute opération de développement. La télédétection spatiale devient de plus

en plus utile pour suivre l’évolution rapide des grandes villes. Avec l’apparition des satellites

d’observation de la Terre à haute résolution spatiale (de l’ordre du mètre), la cartographie

urbaine est l’une des applications les plus prometteuses de la télédétection.

Dans notre étude, il apparaît clairement qu’il est possible de localiser les modifications

des informations géographiques d’une zone sur une échelle de1 : 10000 et d’en estimer

l’ampleur à partir des images satellitaires SPOT 5. Toutefois, l’utilisation de plusieurs logiciels

de traitement comme, l’OTB 3.2 et des logiciels SIG fut très efficace pour la réalisation de notre

étude. Ils nous ont permis d’avoir de très bons résultats sur les traitements des informations et

l’objectif à atteindre tel que la mise à jour de la carte topographique à partir de l’orthobase

SPOT 5 à l’échelle 1 : 10000 qui a pour but de comparer les informations dans une ancienne

carte à celle de la nouvelle.

Dans la carte 1 : 10000 la base de données est très claire et détaillée, de ce fait, un

travail de terrain reste toujours très important car c’est après la descente sur terrain que l’on

vérifie et corrige toute ambigüité sur le résultat partiel des occupations du sol.

Néanmoins, on ne peut pas affirmer qu’elle soit la meilleure pour les extractions,

d’autres méthodes peuvent être mises en œuvre selon les images et les logiciels d’application

pour l’obtention des résultats.


69 69 69

BIBLIOGRAPHIE ET WEBOGRAPHIE

[1]

Auteur

Titre

Date d’édition

RENE CUENIN

Cartographie Générale Tome 1

Eyrolles 1972

[2]

Auteur

Titre

Date d’édition

Dr LAURANT DURIEUX

Les satellites d’observation de la Terre

Paris, 11 / 04 / 2013

[3]

Auteur

Titre

Date d’édition

PATRICK BOURON

Institut Géographique National, Unité de traitement d’image

Bruxelles 2009

[4]

Auteur

Titre

Date d’édition

CLAUDE KERGOMARD

La télédétection Aéro-spatiale

2009

[5]

Auteur

Titre

Date d’édition

J.P CHEREL

Classification d’image, support cours M1 SIIG3T

2001

[6]

Auteur

Titre

Date d’édition

Manuel GRIZONNET

Outil de traitement d’images sur OrfeoToolBox

22 mai 2012

[7]

Auteur

Titre

Date d’édition

DEGAICHA

Evaluation de l’ mage SPOT pour la cartographie à l’échelle 1 / 5000

Septembre 2005

[8]

Auteur

Titre

Date d’édition

RAKOTOARISOA Andriamparany

Technique de mise à jour de la BD10 à partir de la télédétection

05 avril 2011


70 70 70

WEBOGRAPHIE

http://www.ftm.mg 12/12/2014, présentation FTM

http://www.télédétection/ Principe de la télédétection

http://www.spotimage.fr Caractéristique de l’image SPOT

http://www.ese.u-psud.fr, [email protected]].

http://www.télédétection/

http://www.spotimage.fr/

http://www.ese.u-psud.fr/

mailto:[email protected]

ANNEXES


i

Annexe 1 : GENERALITES SUR LE SIG

Notion su SIG

Le SIG ou Système d’Information Géographique est un outil d’accumulation des données

et d’acquisition des données (pour les cartes thématiques ou cartes Topographiques).

Ainsi, le Système d’information Géographique permet de :

Regrouper les informations dans un référentiel commun afin de permettre l’analyse et

la visualisation des phénomènes,

Connaitre précisément l’état des lieux de la région pour faciliter les prises de décision

utiles,

Améliorer le temps de travail d’élaboration des cartes,

Faciliter le travail dans la gestion et l’aménagement de l’espace.

Composant d’un SIG

Un SIG est définie par 4 composantes principales :

- L’utilisateur : c’est celui qui a accès à l’information

- Matériel : défini par l’utilisateur

- Données : elles se présentent sous forme de tableau statistique, des cartes

topographiques, d’images satellitaires, de photographies aériennes et, selon leur

nature, sont soit saisies au clavier, soit numérisées, soit intégrées après traitement

numérique.

- Logiciel : il est associé à un ordinateur de capacité importante et est conçu pour

répondre aux besoins spécifiques des utilisateurs, et cela que ce soit en matière

de des données ou en matière d’analyse.

Matériel

Logiciel Données

Utilisateur


ii

Fonction d’un SIG

Elles consistent à :

La saisie des données: c’est-à-dire, l’assemblage et la mise dans un format,

utilisable par le système, des éléments caractéristiques des objets ou

phénomènes à étudier.

La gestion des données: s’étendant de la manipulation à la restitution en passant

par le stockage, la sauvegarde et la mise à jour.

L’analyse, c’est-à-dire, traduire les données en informations pour en tirer

une interprétation logique.

La sortie et l’affichage des résultats.

Données dans un SIG

Notons que les données dans un SIG sont considérées comme une représentation

de l’information et qui se caractérisent en :

Données de référence (localisées): elles proviennent des données graphiques

(carte topographique) existantes dont les objectifs sont: Une fonction

informative, une fonction de fond de plan

Données thématiques (descriptives): Ce sont les couches d’informations d’un

S.I.G. appuyées par les données de références pouvant être à la fois

graphiques et numériques (carte topographique).

Données tabulaires (manipulées): Ce sont des données descriptives sous

forme de tableau repartis-en: Tables attributaires ou états: qui sont des

données de même nature et ayant un rapport direct avec un ou plusieurs

éléments graphiques; Tables externes: qui sont des données de SGBD

(système de gestion de base de données) de type de Base, Access …

Références géométriques communes: ils permettent l’utilisation d’un unique

système de référence (carte topographique) afin d’obtenir une cohérence

dans la localisation des objets situes dans la zone de travail.

Les types de données :

Ce sont les entités géographiques telles que :

Les points: sous forme de coordonnées cartésiennes (X, Y), ils servent à la

représentation des objets a distribution discrète


iii

Les lignes: décrites par deux ou plusieurs paires de coordonnées, elles regroupent

les entités linéaires de surface nulle

Les polygones: décrits par des lignes fermées, mettant en valeur des aires définies

(Unités pédologiques, eaux, zones de cultures,…)

Les surfaces continues: qui sont à trois dimensions, elles nécessitent la connaissance

d’un troisième paramètre (altitude, pression, température, couverture végétale…)

Structure des données :

Il existe deux techniques de représentation des données :

Mode image (structure maillée ou raster): représenté par un maillage de cellules

carrées avec une valeur numérique unique. La dimension de la maille est définie par le

nombre de lignes et de colonnes. La cellule indique la surface élémentaire de l’objet à

étudier et est repérée par la ligne et la colonne sur laquelle elle est positionnée.

Mode objet (structure vectorielle): l’élément fondamental en est le point. La position de

l’objet est définie par l’emplacement des points qui le définissent dans un

référentiel donné. Les applications géographiques comme les applications graphiques

utilisent des informations géométriques, de l’information géographique, on peut

dériver de l’information graphique, pour rédiger une carte.


iv

Annexe 2 : LES LOGICIELS ET MATERIELS UTILISES

ARC GIS 10.0

Depuis de nombreuses années ; la technologie SIG améliore la communication, la

collaboration et la prise de décision, la gestion des ressources et des infrastructures et l’accès

aux informations tout en permettant aux petites et aux grandes organisations de réaliser

d’importance économie.

Le logiciel ARCGIS est un système d’information géographique développé par la

société ESRI. C’est un outil pour gérer, visualiser, cartographier, interroger et analyser toutes

les données disposant d’une composante spatiale.

ARCGIS Desktop est un ensemble complet d’application SIG professionnelle

permettant de résoudre des problèmes, remplir une mission, augmenter l’efficacité, prendre de

meilleures décisions et communiquer, visualiser et comprendre une idée, un plan ou une

situation. De nouvelles fonctionnalités peuvent être ajoutées à tous les postes de travail par

l’intermédiaire d’une série d’extensions disponibles auprès d’ESRI et d’autres éditeurs. Les

utilisateurs ont également la possibilité de développer des extensions et des outils

personnalisées à l’aide de l’interface de programmation Windows standard, telles que : Visual

Basic ; Java, Visual C++,


v

MONTEVERDI

Monteverdi est un logiciel qui permet d’effectuer un traitement d’image satellite. Ce

logiciel est « open source » et il est basé sur une librairie qui s’appelle : « Orfeo ToolBox »,

développé par le CNES depuis 2006 et qui met à disposition une très grande quantité

d’algorithme de traitement d’image satellite. L’application Monteverdi met à disposition ses

algorithmes à travers une interface totalement intégrée où un utilisateur va pouvoir chainer des

traitements sur différents types d’images.

Données et matériels utilisés

La méthode d’approche utilisée consiste en premier lieu à collecter des données relatives

aux thèmes de ce mémoire ; viennent ensuite l’analyse, la combinaison et la numérisation de

certaines données et enfin des applications numériques permettant de définir des nouvelles

données. Les données utilisées sont :

Un extrait de la carte topographique au 1/ 10 000

Une Image SPOT 5 panchromatique

Une Image SPOT 5 multispectrale

Une Orthophoto couvrant la zone d’étude


vi

Annexe 3 : ANCIENNE CARTE TOPOGRAPHIQUE A L’ECHELLE 1 : 10000 DE LA

ZONE P47_b1


vii

Annexe 4 : INTERPRETATION DES LEGENDES

Interprétation de l’image pour discerner les légendes et symboles de l’ancienne carte

topographiques à l’échelle 1/ 10000 sur l’image SPOT 5.

Route revêtue :

Route non revêtue praticable toute l’année :

Route :


viii

INFORMATIONS SURFACIQUES

INFORMATIONS PONCTUELS


ix

TABLE DES MATIERES

REMERCIEMENTS ............................................................................................................................... I

SOMMAIRE.......................................................................................................................................... II

LISTE DES ACRONYMES ................................................................................................................ IV

LISTE DES FIGURES ........................................................................................................................ IV

LISTE DES PHOTOS ........................................................................................................................... V

LISTE DES IMAGES ............................................................................................................................ V

LISTE DES TABLEAUX ...................................................................................................................... V

LISTE DES ORGANIGRAMMES ....................................................................................................... V

LISTE DES DIAGRAMMES .............................................................................................................. VI

LISTE DES CARTES .......................................................................................................................... VI

LISTE DES FORMULES .................................................................................................................... VI

LISTE DES ANNEXES ...................................................................................................................... VII

AVANT PROPOS ............................................................................................................................ VIII

INTRODUCTION ................................................................................................................................. 1

PARTIE I : GENERALITES SUR LA CARTE .................................................................................. 2

CHAPITRE I : GENERALITES SUR LA CARTE ........................................................................................................ 2

I.1 : Définition de la cartographie : ..................................................................................................................... 2

I.2 : Classification des cartes............................................................................................................................... 2

I.2.1 : Classification selon le contenu ............................................................................ 2


x

A. Carte topographique ......................................................................................... 2

B. Carte thématique ............................................................................................... 3

I.3 : Représentation cartographique de la surface de la terre ........................................................................... 3

I.3.1 : Notion de projection ............................................................................................ 3

I.3.2 : Projection Laborde Madagascar .......................................................................... 4

I.4 : Qualité d’une carte ...................................................................................................................................... 5

I.4.1 : Qualité fondamentale ou qualité interne d’une carte ........................................... 5

A. La précision ...................................................................................................... 5

B. L’exactitude ...................................................................................................... 5

I.4.2 : Qualités graphique ou qualités externes d’une carte ........................................... 5

A : La lisibilité ............................................................................................................ 5

B : La sélectivité ......................................................................................................... 6

C : L’esthétique .......................................................................................................... 6

I.5. Les différentes types de carte ...................................................................................................................... 6

I.5.1 Echelle .................................................................................................................... 6

I.5.2 Nature ..................................................................................................................... 6

I.5.3. Contenu ................................................................................................................. 7

I.6. ORIENTATION ............................................................................................................................................... 7

I.6.1. Echelle numérique ................................................................................................ 7

I.6.2. Echelle graphique .................................................................................................. 8

I.6.3. L’orientation ......................................................................................................... 8

CHAPITRE II : PRESENTATION DE L’ORTHOBASE SPOT 5 ................................................................................... 9

II.1 : Historique ................................................................................................................................................... 9

II.2 : Caractéristique technique du satellite SPOT5 .......................................................................................... 10

II.3 : Domaine d’application des produits spot ................................................................................................ 11

PARTIE II : DESCRIPTION DE LA ZONE D’ETUDE ET LA METHODOLOGIE DU

TRAVAIL ............................................................................................................................................... 2

CHAPITRE III : LOCALISATION DE LA ZONE D’ETUDE ....................................................................................... 13

III.1 : Zone d’étude : feuille P47_ b.1 Ivato ....................................................................................................... 13


xi

III.2 : Spécifications de la zone d’étude ............................................................................................................ 16

III.3 : Aménagement de la zone ........................................................................................................................ 17

CHAPITRE IV : PRESENTATION DE LA CARTE TOPOGRAPHIQUE A L’ECHELLE 1/10000 .................................... 18

IV.1 : Historique ............................................................................................................................................... 18

IV.2: La nouvelle échelle 1 : 10000 ................................................................................................................... 19

IV.3 : Spécification de la carte topographique au 1/ 10 000 ............................................................................ 20

IV.3.1 : Les éléments représentés dans la carte ............................................................ 20

A. La planimétrie ................................................................................................. 20

1. Route et chemin .......................................................................................... 20

2. Chemin de fer .............................................................................................. 23

3. Lignes électriques ....................................................................................... 23

4. Clôture et limite .......................................................................................... 23

5. Culture et végétation ................................................................................... 23

6. Constructions diverses ................................................................................ 24

7. Limites et notations administratives ........................................................... 25

B. Hydrographie .................................................................................................. 25

1. Lac, Etang, marais ....................................................................................... 25

2. Fleuve, Rizière, Ruisseau ............................................................................ 25

C. Orographie ...................................................................................................... 26

1. Les courbes de niveau ................................................................................. 26

2. Les points cotés ........................................................................................... 26

CHAPITRE V : CONCEPT DE BASE DE LA TELEDETECTION ................................................................................. 28

V.1 : Historique ................................................................................................................................................. 28

V.2 : Définitions ................................................................................................................................................ 28

V.3 : Principe et acquisition de données en télédétection ............................................................................... 29

V.3.1 : Le mode passif : ............................................................................................... 29

V.3.2 : Le mode actif : .................................................................................................. 29

CHAPITRE VI : LA METHODOLOGIE DU TRAVAIL ............................................................................................. 31

VI.1 : Traitement préliminaire .......................................................................................................................... 31

VI.1.1 : Importation de fichier ..................................................................................... 31


xii

VI.1.2 : Transformation géométrique : Correction géométrique.................................. 31

VI.2 : Traitement de l’image ............................................................................................................................. 32

VI.2.1 Ortho fusion ...................................................................................................... 32

VI.2.2 Composition colorée ......................................................................................... 33

A. Composition colorée 314 .......................................................................... 34

B. Composition colorée 321 ........................................................................... 34

C. Indice de végétation NDVI ....................................................................... 35

VI.3 : Méthode de classification d’occupation du sol ....................................................................................... 35

VI.4 Interprétation des signatures spectrales de l’image SPOT ....................................................................... 38

VI.4.1 La matrice de confusion .................................................................................... 40

VI.4.2 Amélioration du contraste ................................................................................. 41

VI.5 Numérisation ............................................................................................................................................. 42

VI.5.1 : Entrée des données .......................................................................................... 42

VI.5.2 : Géoréférencement et Calage ........................................................................... 42

VI.5.3 : Vectorisation des informations ....................................................................... 44

VI.6 : Méthodes d’extraction des informations ................................................................................................ 45

VI.6.1 : Extraction à partir des classes ......................................................................... 45

VI.6.2 : Extraction à partir des couleurs ....................................................................... 46

VI.6.3 : Proposition de méthode pour les extractions des informations ...................... 46

PARTIE III : LES RESULTATS ET LES CARTES OBTENUS APRES LES TRAITEMENTS

DE L’ORTHOBASE ........................................................................................................................... 48

CHAPITRE VII : TRAVAUX SUR TERRAIN ET RESULTATS DES EXTRACTIONS DES INFORMATIONS .................... 49

VII.1 : Contrôle et vérification .......................................................................................................................... 49

VII.1.1 : Matériels utilisés ............................................................................................ 49

VII.1.2 : Principe .......................................................................................................... 49

VII.2 : Extraction des informations surfaciques et linéaires ............................................................................. 50

VII.2.1 : Extraction des rizières ................................................................................... 50

VII.2.2 : Extraction des zones marécageuses ............................................................... 51

VII.2.3 : Extraction des zones d’habitations ................................................................ 52


xiii

VII.2.4 : Extractions des informations routières .......................................................... 53

VII.2.5 : Interprétation des résultats ............................................................................. 54

CHAPITRE VIII : EVOLUTION DES INFORMATIONS DE LA ZONE DE L’ANNEE 1999 JUSQU’ EN 2012 ................. 55

VIII.1 : Rizières .................................................................................................................................................. 55

VIII.2 : Zones marécageuses ............................................................................................................................. 56

VIII.3 : Les zones d’habitations ......................................................................................................................... 57

VIII.4 : Les informations routières .................................................................................................................... 58

VIII.5 : Diagramme d’évolution de la zone d’étude P47_ b1 ............................................................................ 59

VIII.5.1 : Diagramme de l’occupation du sol de 1999 – 2012 ..................................... 59

VIII.5.2 : Tableaux récapitulatif sur les légendes pouvant être mise à jour à partir de

l’orthobase .................................................................................................................... 60

CHAPITRE IX : LES CARTES OBTENUES APRES TRAITEMENT DE L’ORTHOBASE SPOT 5 ................................... 62

IX.1 Commentaire ............................................................................................................................................ 62

IX.2 : Conception de la carte topographique à jour de 1999 jusqu’ en 2012 ................................................... 65

IX.3 : Méthode de mise à jour de la BD 10 à partir de la télédétection ........................................................... 67

CONCLUSION .................................................................................................................................... 68

BIBLIOGRAPHIE ET WEBOGRAPHIE ....................................................................................... 69

ANNEXES ........................................................................................................................................... 71

TABLE DES MATIERES ................................................................................................................... IX

RESUME ........................................................................................................................................... XIV

ABSTRACT ...................................................................................................................................... XIV


xiv

Auteur : RAMIANDRISOA Anjanomena Hasinjara

Adresse : 07B 225 Mahazoarivo Antsirabe

Tél : 0330459342

E-mail : Noum’[email protected]

Titre : « LA MISE A JOUR DES CARTES TOPOGRAPHIQUES A PARTIR DE


Nombre des pages : 70

Nombre des figures : 9

Nombre des tableaux : 6

Nombre des cartes : 11

Nombre des annexes : 4

RESUME

Avec l'arrivée des images satellite à hautes et à très hautes résolutions, et l'utilisation

de nouvelles technologies d'acquisition, la cartographie urbaine est l'une des applications les

plus prometteuses de la télédétection. A une échelle de 1 :10000, il est possible de localiser

les modifications des informations d’une zone et d’en estimer l’ampleur à partir des images

satellitaires SPOT 5.

Ce rapport permettra une reconnaissance des grandes infrastructures qui pourraient servir de

repère et une mise à jour de la carte au 1 :10000 à partir de la télédétection.

Mots clé : Images satellites, carte topographique, Télédétection, mise à jour

ABSTRACT

Due to the high and very high resolutions of satellite images, and the use of new

acquisition technologies, urban mapping becomes one of the most promising applications of

remote sensing. On a scale of 1: 10.000, it is possible to locate changes to the information of

an area and estimate the scale from SPOT 5 satellite images.

This report will allow us to recognize major infrastructure that could serve as a reference and

update the map at 1: 10,000 from remote sensing.

Key words: Satellite vision, topographic map, remote sensing, update

Encadreurs : Madame Nary Herinirina Iarivo, Chef de service de la cartographie

Professeur RABARIMANANA Mamy, Chef de département IGF

Documents

«METHODE DE MISE A JOUR DE LA CARTE TOPOGRAPHIQUE …