Programme des cours 2015-2016
| GEOG2022-1 | ||
| Télédétection, notions approfondies | ||
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Durée :
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| 15h Th, 20h Pr | ||
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Nombre de crédits :
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Nom du professeur :
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| 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 deuxième quadrimestre | ||
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Unités d'enseignement prérequises et corequises :
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| Les unités prérequises ou corequises sont présentées au sein de chaque programme | ||
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Contenus du cours :
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| Théorie
I. Traitements d'images monogéniques 1. Classifications d'une bande spectrale (Maximun Enthropy Thresholding) 2. Corrections géométriques (transformations polynomiale, géoéréférencement direct, orthorectification, interpolation des valeurs numériques) 3. Notions avancées de corrections radiométriques (calcul de l'angle zénital solaire et correction des effets radiométriques, normalisation radiométrique relative, normalisation topographique) 4. Traitements focaux avancés (analyse de texture selon Haralick, morphologie mathématique) II. Traitements d'images polygéniques 5. Transformations polygéniques 6. Classifications d'images 7. Analyse multi-sources III. Quelques applications 8. Observation des terres émergées (NDVI, LST, analyse de séries temporelles, téléconnexions, LCC ...) 9. Océanographie satellitaire (SST, LSWT, Ocean color, analyse de séries temporelles, téléconnexions, bathymétrie, classification des fonds marins, imagerie radar, ...) IV Accès aux serveurs de données 10. Sélection et téléchargement des images gratuites depuis le serveur de l'USGS Lors des séances de travaux dirigés, nous illustrerons pratiquement les notions théoriques en utilisant différents outils-logiciels. |
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Acquis d'apprentissage (objectifs d'apprentissage) du cours :
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| * Comprendre le processus d'acquisition et la nature des informations des images de télédétection utilisées dans les différents domaines des sciences de la Terre, du Vivant et de la Mer.
* Connaître les principaux types de traitements appliqués aux images de télédétection. * Maîtriser les fonctionnalités de traitement d'images au moyen d'outils logiciels spécifiques. * Par les maîtrises fondamentales acquises au cours, l'étudiant aura développé un mode de pensée qui lui permettra de suivre le cours de compléments de télédétection au programme du Master. Au cours de ce cours il concevra des solutions originales permettant de répondre à de nouvelles questions dans les différents domaines d'application de la télédétection. En exploitant aussi les compétences et la tournure d'esprit acquises dans d'autres cours passés de son cursus (mathématiques, statistiques, physique, cartographie, propagation d'erreur, méthodes numériques de la géographie, programmation ...), il devrait alors faire preuve de la rigueur scientifique nécessaire dans l'analyse de ces nouvelles techniques, dans la formulation de solutions techniques fiables, dans leur implémentation et dans l'analyse de leurs résultats. |
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Savoirs et compétences prérequis :
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| Le cours constitue la suite du cours d'introduction à la télédétection inscrit au programme de la seconde année de Bac. Ce dernier est donc un prérequis.
Il exploite intensément les traitements statistiques mono et multivariés et les principes d'analyse spatiale. En outre, il fait fréquemment référence aux notions d'analyse numérique, de calcul matriciel et d'analytique étudiées aux cours de mathématique. Plusieurs notions de physiques (spectre électromagnétique, rayonnement lumineux, équation de Planck, unités et dimensions ...) sont aussi importantes à la bonne compréhension de ce cours. Il fait aussi appel à un certain nombre de notions abordées au cours de cartographie numérique et cartographie mathématique. Des outils logiciels manipulés lors des séances pratiques de différents cours dispensés par les membres de l'Unité de Géomatique sont aussi exploités. Ces notions et l'utilisation de ces outils sont brièvement rappelées pendant l'année à l'occasion des séances de théorie, travaux dirigés et travaux pratique. Par ailleurs, la tournure d'esprit acquise grâce aux différents cours de mathématique, physique, programmation, cartographie, analyse spatiale est vraiment essentielle. |
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Activités d'apprentissage prévues et méthodes d'enseignement :
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| Le cours théorique est de type ex cathedra. De nombreux rappels complémentaires aux supports numériques mis à la disposition des étudiants sont réalisés au tableau noir lors des séances. En début de chaque séance, une période de 15 minutes est prévue afin que les étudiants puissent poser des questions sur la matière vue à la séance précédente. Par ailleurs, nous proposons également aux étudiants un cahier d'exercices. Il s'agit d'exemples numériques illustrant les différentes méthodes expliquées au cours théorique. Ils ont pour but de permettre à l'étudiant de comprendre les concepts du cours théorique que j'ai identifiés, au fil des années, comme étant les plus compliqués. Des solutions-types sont fournies. Ces exercices peuvent être réalisés avec des outils de calcul ou de programmation connus des étudiants (Excel, langages de programmation appris aux cours d'informatique, machines à calculer scientifiques ...) et ne nécessitent aucun logiciel de traitment d'image.
La pratique consiste uniquement en travaux dirigés. Ces travaux dirigés réalisés sous Idrisi principalement, mais aussi sous Grass, SAGA, Seadass et Matlab, illustrent quasiment l'ensemble des méthodes expliquées du cours théorique. Les séances de travaux dirigés alternent avec les séances de cours théorique. Des exercices-types et sets de données comparables à ceux proposés lors des séances de travaux dirigés ainsi que leurs solutions sont proposés aux étudiants pour leur permettre de tester en autonomie leurs aptitudes à utiliser les logiciels avant l'examen. Les étudiants ont aussi 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 des salle de cours informatisée du B5a. 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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| Il s'agit d'un enseignement présentiel. La présence est obligatoire. Toute absence doit être justifiée (par un certificat médical par exemple). Sauf avis contraire, les séances ont lieu dans le local B5a/4/18, pendant le second quadrimestre le jour de la semaine prévu dans l'horaire distribué par ailleurs. Les séances de cours théoriques ex cathedra alternent avec des séances de travaux dirigés. | ||
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Lectures recommandées ou obligatoires et notes de cours :
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| BONN F., 1996. Précis de télédétection. 3 volumes. Presses de l'Université du Québec.
MATHER P.M., 1999. Computer Processing of Remotely-Sensed Images. 2e édition. Wiley, Chichester, 292 p. RUSSELL G. CONGALTON & KASS GREEN, 2008. Assessing the Accuracy of Remotely Sensed Data: Principles and Practices. CRC Pres, Second Edition. Platform of Earth Observation (BELSO) : http://eo.belspo.be/ (consulté le 14/8/2014) Landsat 7 handbook : http://landsathandbook.gsfc.nasa.gov/ (consulté le 14/8/2014) Landsat 8 documentation: http://landsat.usgs.gov/landsat8.php (consulté le 14/8/2014) Landsat Science : http://landsat.gsfc.nasa.gov/?page_id=11 (consulté le 14/8/2014) NOAA documentation: http://www.ncdc.noaa.gov/oa/pod-guide/ncdc/docs/intro.htm (consulté le 14/8/2014) |
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Modalités d'évaluation et critères :
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| Une auto-évaluation non-certificative permanente est assurée pendant les séances d'exercices par une interaction forte entre étudiants et enseignants. Elle est aussi favorisée par le cahier d'exerices avec solutions mis à la disposition des étudiants et des exercices avec solutions et typiques de l'exmen pratique.
L'évaluation certificative comporte deux parties. La première est l'avaluation pratique. Elle est écrite et à livre ouvert. Elle consiste, au moyen du logiciel Idrisi, à résoudre un exercice comparable à ceux réalisés lors des séances de travaux dirigés. Les étudiants disposent d'environ deux heures pour réaliser cet exercice. Cette partie de l'examen intervient pour 50% de la cote finale. La seconde partie de l'examen consiste à répondre par écrit à un questionnaire sur le cours théorique. Cet examen théorique intervient pour 50% dans le total des points et sa durée est de l'ordre de 2 heures. La pondération signalée ci-dessus sera appliquée si l'examen théorique est réussi (10/20 au minimum). Dans le cas contraire, l'étudiant devra à nouveau présenter l'examen théorique, au minimum, en seconde session. Cette procédure standard d'évaluation peut néanmoins être modifiée en accord avec les étudiants qui en seront donc tenu au courant. 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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| Néant | ||
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Remarques organisationnelles :
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| Néant | ||
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Contacts :
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| 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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 | Notions approfondies de télédétection Notions approfondies de télédétection |
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