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| GEOG0271-2 | Questions spéciales d'acquisition de données spatiales
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| Durée : | 15h Th, 15h Pr |
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| Nombre de crédits : |
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| Nom du professeur : | Roland Billen, Yves Cornet |
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| Coordinateur(s) : | Yves Cornet |
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Langue(s) du cours :
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| Langue française |
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Organisation et évaluation :
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| Enseignement au premier quadrimestre, examen en juin |
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Contenus du cours :
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| Ce cours est subdivisé en plusieurs parties.
Une partie est dispensée par Roland Billen. Elle porte sur les techniques lasergrammétriques.
Une autre partie est dispensée par Yves Cornet. Elle porte sur des thèmes de la liste suivante:
- photogrammétrie satellitaire : modèle géométrique d'acquisition par un capteur de type pushbroom (SPOT5-HRS p.ex.)
- calibration d'une base courte de prises de vues stéréo-photogrammétriques mobiles (position et orientation relatives de deux cameras)
- photogrammétrie terrestre
- aérotriangulation
- exploitation du logiciel photogrammétrique libre MicMac (http://logiciels.ign.fr/?-Micmac,3-]http://logiciels.ign.fr/?-Micmac,3) |
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Acquis d'apprentissage (objectifs d'apprentissage) du cours :
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| La première partie consacrée à la lasergrammétrie est informative. Elle a pour but d'initier les étudiants à des techniques modernes d'acquisition de données spatiales 3D et de les sensibiliser aux nombreuses perspectives offertes par des méthodes qui n'ont pas été exposées pendant les cours de leur formation antérieure.
Cette première partie et la suivante consacrée à des questions spéciales de photogrammétrie ont aussi pour objectif de faire prendre conscience aux étudiants de la nécessité d'élargir, de façon continue pendant leur carrière professionnelle ou scientifique, leurs connaissances techniques, les cours de leur formation universitaire ne constituant finalement qu'un tremplin leur permettant d'évoluer pendant toute cette carrière.
En photogrammétrie satellitaire, un des aspects de la seconde partie du cours, le modèle géométrique rigoureux propre aux systèmes d'acquisition pushbroom (SPOT 5 HRS) sera expliqué. Ses différences par rapport au modèle géométrique étudié pendant le cours de photogrammétrie de 1ère année de Master seront identifiées. Un calcul complet des coordonnées tridimensionnelles de quelques points observés sur un couple d'images de la région liégeoise sera réalisé par les étudiants. En photogrammétrie mobile, un autre aspect de cette seconde partie, nous voulons initier les étudiants à la calibration d'un système d'acquisition photogrammétrique. La photogrammétrie terrestre, le troisième aspect, leur permettra de comprendre l'intérêt de disposer d'une bonne approximation de la position de la camera dans un processus photogrammétrique. L'aérotriangulation, le quatrième aspect, est une méthode qui n'a pas été abordée dans le cours de photogrammétrie de 1ère année de Master, or elle est indispensable à la mise en œuvre d'un projet opérationnel de levé photogrammétrique aérien. L'exploitation du logiciel photogrammétrique libre MicMac, le dernier aspect, devra permettre à l'étudiant de tester son autonomie dans le développement de nouvelles compétences professionnelles à partir des bases acquises pendant l'ensemble de sa formation. |
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Prérequis et corequis / Modules de cours optionnels recommandés :
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| Une très bonne maîtrise des cours de photogrammétrie et de topographie appliquée du 1er master est indispensable.
Bien entendu, comme tout cours technique, ce cours repose sur une excellente maîtrise de nombreux concepts de nature mathématique ou physique (géométrie, trigonométrie, statistique, méthodes numériques, moindre carrés, ....). Une expérience en programmation est nécessaire car certains exercices ferons l'objet d'implémentations sous MATLAB. L'habitude de manipuler divers outils logiciels utilisés lors des cours techniques et scientifiques des années précédentes ou découverts par soi-même, constituent aussi des atouts intéressants pour suivre ce cours avec fruit.
Par ailleurs, la tournure d'esprit acquise grâce à ces types de cours technico-scientifiques lors du cursus universitaire et, si possible, secondaire est aussi essentielle. |
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Activités d'apprentissage prévues et méthodes d'enseignement :
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| La partie consacrée à la lasergrammétrie est informative. Elle prend la forme d'un exposé et d'une démonstration d'acquisition et de traitement à l'aide du matériel technique et des outils logiciels de l'Unité de Géomatique.
Les activités d'apprentissage de la partie consacrée à la photogrammétrie consistent en un bref cours-conférence ex cathedra sur les méthodes de traitement pour chaque thématique et par une mise en œuvre pratique de ces méthodes. Cet exercice pratique est réalisé en autonomie contrôlée sur un set de données spécifiques en exploitant les outils logiciels mis à disposition. Comme il s'agit d'exercices de calcul, nous invitons les étudiants à exploiter les langages de de programmation MATLAB, pour lequel l'ULg dispose de licences, ou Octave et Python qui sont gratuits. Pour les calcul moins complexes, Excel peut aussi être utilisé.
Les étudiants ont accès gratuitement à la licence Idrisi et d'autres logiciels via le VPN de l'ULg. Pour obtenir l'information sur l'accès à ces logiciels, ils peuvent consulter l'adresse web suivante : http://www.gitan.ulg.ac.be/cms. Ce site fournit aussi le calendrier d'utilisation de la salle de cours informatisée du B5a/4/18. L'accès à d'autres salles (B5a/2/35) est également possible. S'ils désirent en profiter pour s'exercer ou avancer dans leur projet de travaux pratiques, ils peuvent prendre contact avec le staff de l'Unité de Géomatique. |
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Mode d'enseignement (présentiel ; enseignement à distance) :
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| Pour la partie lasergrammétrie, l'étudiant assistera un bref exposé théorie et participera à une démonstration complète d'un processus d'acquisition et de traitement. La présence de l'étudiant est exigée.
Pour la partie photogrammétrique, les activités d'apprentissage consistent à assister à un bref cours-conférence ex cathedra puis à la réalisation d'un exercice pratique pour les thématiques choisies par l'enseignant. Le but recherché est idéalement que l'étudiant acquière un maximum d'autonomie dans la résolution de nouveaux problèmes techniques spécifiques à la photogrammétrie, compétence essentielle dans le contexte professionnel faisant appel à cette méthode d'acquisition de données. Pour cette partie photogrammétrique, une partie des exercices sera réalisée en non présentiel. |
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Lectures recommandées ou obligatoires et notes de cours :
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| Les copies numériques de documents de référence techniques, d'articles technico-scientifiques et de chapitres de livre sont mis à la disposition des étudiants. Bien entendu, nous encourageons l'étudiant à faire des recherches personnelles de documentation technique et scientifique sur les sujets traités et ainsi compléter ses connaissances. |
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Modalités d'évaluation et critères :
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| Une auto-évaluation non-certificative permanente est assurée pendant les démonstrations et les séances d'exercices par une interaction forte entre étudiants et enseignants.
L'évaluation certificative portera uniquement sur la partie photogrammétrique et sera réalisée sur base d'un exposé de l'étudiant des méthodes de calcul, de leur implémentation et de leurs résultats à l'aide de deux types de supports: des diapositives numériques expliquant la solution adoptée et les codes des programmes développés avec démonstration de leur exécution.
Les critères d'évaluation sont les suivants : clarté, cohérence, logique, rigueur, précision, exhaustivité, concision, pertinence, transversalité (au sein du cours et entre cours), qualité des interprétations mathématiques (signification mathématique des différents coefficients des équations p. ex.), physiques (dimensions et unités, ordre de grandeur - scaling, p. ex.) et géographiques (interaction spatio-temporelle mono et multivariées et nature - type- et signification des variables p. ex.). Le sens critique vis à vis des données utilisées (qualification, nature, signification, représentativité, normalisation ...) et des choix méthodologiques (justification des choix des méthodes, des seuils adaptés, ...) sera également pris en considération lors de l'évaluation. Par ailleurs, les réponses seront aussi évaluées sur base de la qualité et l'originalité des illustrations graphiques car l'expression graphique constitue la spécificité du scientifique. Elle permet de démontrer la bonne compréhension du phénomène. Enfin, tout enrichissement d'une réponse par une culture scientifique personnelle riche constituera aussi un facteur d'évaluation de l'excellence. |
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Stage(s) :
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Remarques organisationnelles :
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| Le calendrier sera fourni chaque année par le pool de secrétaires du Département de Géographie. En cas de nécessité, il sera toujours possible d'en modifier les dates si cela est demandé par les étudiants ou selon l'indisponibilité des enseignants ou du matériel. Cependant, le cours doit nécessairement être terminé au premier quadrimestre, mais les rapports peuvent être rendus pendant le second quadrimestre à une date qui sera discutée avec les étudiants. L'évaluation suivra le dépôt de ces rapports. |
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Contacts :
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| Roland BILLEN, Professeur
Unité de Géomatique, 17 (B5a), Allée du 6 Août, 4000 Liège
Tél. 04 3663637
Mail : rbillen@ulg.ac.be
Web: http://139.165.44.35/cms/index.php
Yves CORNET, Chargé de Cours
Unité de Géomatique, 17 (B5a), Allée du 6 Août, 4000 Liège
Tél. 04 3665371
Mail : ycornet@ulg.ac.be
Web: http://139.165.44.35/cms/index.php |
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| Notes en ligne : |
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| Notes de cours |
| Les documents supportant le cours sont téléchargeables sur le site eCampus de l'Université de Liège. |
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