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par
Alain
Dupéret

Ecole Nationale des Sciences Géographiques
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Photogrammétrie : mesurer avec les images
 

Satellites et avions permettent de réaliser des prises de vues pour observer et mesurer la surface terrestre
IGN
 

La photogrammétrie utilise le principe de la vision en relief.

Cette technique permet de mesurer des objets à distance avec des images métriques (des photos, le plus souvent) à l'aide d'appareils de restitution.

Un opérateur mesure géométriquement les dimensions et la position des objets visibles à partir d'un modèle virtuel en trois dimensions

 

Plan de fiche

Vision humaine en relief
Principe de la photogrammétrie
Appareils de restitution
Restitution photogrammétrique

 

 

Vision humaine en relief

Le principe de base : la vision stéréoscopique

 

La vision humaine en relief est possible avec les deux images différentes des objets qui se forment sur la rétine de chacun de nos yeux.

Traités en temps réel grâce au réflexe oculaire de convergence-accommodation, les points homologues qui correspondent aux mêmes objets sont associés par le cerveau.

 
La différence d'éloignement entre deux points se traduit par des impressions différentes pour les deux yeux que le cerveau utilise pour donner la sensation de relief
 
   

Les différences d'aspects en grandeur et en direction dues à l'écartement inter-pupillaire de ces deux images rétiniennes sont perçues comme des différences d'éloignement des objets regardés.

 

 

Principe de la photogrammétrie

La théorie : localiser les objets à partir des images

 

La photogrammétrie est une technique qui a pour but de localiser et de restituer de façon précise les caractéristiques géométriques (forme, dimensions, orientations relatives) d'un objet à partir d'une ou plusieurs images.
Si le photogrammètre utilise des images aériennes à axe vertical pour faire de la cartographie, il utilise également des photographies terrestres à axe oblique en architecture, surveillance d'ouvrage d'art, levé d'objet remarquables…

 

 
 
   
Prises à quelques secondes d'intervalle au cours de l'été 1999, ces trois images illustrent les déformations engendrées par la hauteur des objets. Mise à part la déformation de la Tour Eiffel, quels autres indices permettent de vérifier que ces trois images ont été acquises à des instants différents ?    
 

Représentation en géométrie perspective des rapports entre les objets au sol, les trois images et leurs emprises au sol ainsi que la position de l'avion
   

 

 

Appareils de restitution

L'application technique : des appareils pour voir en relief

 

Les appareils de restitution, ou vidéo-restituteurs, permettent à un opérateur humain de se sentir immergé dans une représentation virtuelle du monde réel grâce à la vision stéréoscopique.
Pour ce déplacer dans ce monde virtuel, il utilise deux manivelles pour les déplacements dans le plan horizontal et une pédale au sol pour le déplacement en altitude.
Les différences d'aspects des objets entre les deux images peuvent être converties en coordonnées géographiques à partir de la connaissance de quelques points de référence.

 

Trois générations d'appareils de restitution :

 
 
 
   
Analogique :
source analogique : photographies
résultat analogique : dessin sur support plastique ou papier, IGN
  Analytique :
source analogique : photographies
résultat numérique : base de données, LH Systems
  Numérique :
source numérique : photographies numériques
résultat numérique : base de données, LH Systems
   

 

 

Restitution photogrammétrique

L'application technique : restituer une représentation à partir des images

 

A l'aide de l'appareil de restitution, l'opérateur peut pointer les objets perçus en relief dans les images et enregistrer ainsi les coordonnées géographiques des objets qu'il vise. Dès cette étape, ces objets sont répartis par classes d'objets de même nature : habitations, réseau routier, rivières, bois, courbes de niveau…
Les objets ainsi saisis sont ensuite renseignés par le topographe sur le terrain avant d'être dessinés par le cartographe.

 


LH Systems
 

IGN
 

DVP
   
En utilisant les images numériques, les appareils de restitution permettent d'afficher les objets saisis par l'opérateur à l'aide de couleurs différentes, en les superposant aux images
   

 




Introduction : Photographies aériennes et images satellitales
Les images : observer la terre
Acquisition d'images aériennes et satellitales
Utiliser les images : méthodologie et exemples

 

 
   

 


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