Compléments de télédétection

Durée

15h Th, 20h Pr

Nombre de crédits

Enseignant

Yves Cornet

Langue(s) de l'unité d'enseignement

Langue française

Organisation et évaluation

Enseignement au deuxième quadrimestre

Horaire

Horaire en ligne

Unités d'enseignement prérequises et corequises

Les unités prérequises ou corequises sont présentées au sein de chaque programme

Contenus de l'unité d'enseignement

Différentes méthodes de traitements avancés sont proposées aux étudiants. Nous leur laissons le choix des méthodes qu'ils désirent approfondir. Une brève explication théorique de ces dernières sera réalisée en guise d'introduction. Une documentation scientifique de base sur ces méthodes sera aussi fournie à chaque étudiant.
Les sujets proposés sont les suivants:
1. Filtrage des images dans le domaine spectral
2. Edge detection (Canny) et Edge linking (Hough)
3. Comparaison de méthodes de segmentation d'image (Maximun Enthropy Thresholding - Edge détection par Canny puis transformée distance et watershed, local variance and watershed)
4. Spectral unmixing
5. Comparaison de méthodes de classification basées-pixel
6. Comparaison de méthodes de classification basées-objet
7. Classification multidate et Land Cover Change analysis
8. Détection de nuages (MODIS, AVHRR, ...)
9. Normalisation radiométrique relative
10. Normalisation topographique
11. Comparaison de méthodes de fusion d'image et évaluation de la qualité des résultats
12. Time series analysis of SST à basse résolution spatiale (pathfinder)
13. Time series analysis of LST à basse résolution spatiale (MODIS)
14. Modélisation de la LST à moyenne résolution spatiale (Landsat4, 5 and 7 TM or ETM+ ; Landsa8 thermal sensor)
15. Découverte de Grass (importation, visualisation, correction géométrique, classification, analyse de texture ...)
16. Découverte de SAGA (idem)
17. Recherche de points homologues sur des couples d'images stéréoscopiques (programmation sous Matlab et/ou Octave)
18. Ocean Color sous Seadas
19. Bathymétrie et classification des fonds marins en eau peu profonde
Les séances de travaux pratiques qui constituent la partie majeure du cours porteront sur l'analyse de la littérature sur le problème posé, le choix et l'implémentation d'une solution, la réalisation d'une présentation power-point expliquant le problème et la solution proposée, la présentation de ce power-point à l'ensemble de la classe au cours d'une journée organisée sous forme de workshop.
Ces TP seront réalisés par les étudiants en autonomie contrôlée.

Acquis d'apprentissage (objectifs d'apprentissage) de l'unité d'enseignement

* Construire son savoir sur un problème spécifique de traitement d'image de télédétection par analyse de la littérature.
* Appliquer les fonctionnalités de traitement d'images au moyen d'outils logiciels variés et éventuellement découvrir et exploiter de nouveaux outils logiciels.
Par les maîtrises fondamentales acquises lors des cours de télédétection de Bac, l'étudiant sera capable de concevoir 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 de Bac et de Master (mathématiques, statistiques, physique, cartographie, propagation d'erreur, méthodes numériques de la géographie, programmation ...), il devrait faire preuve de la rigueur scientifique nécessaire dans l'analyse de ces techniques, dans la formulation de solutions fiables, dans leur implémentation et dans l'analyse de leurs résultats.

Savoirs et compétences prérequis

L'étudiant exploitera les compétences acquises lors des différents cours de télédétection de son cursus précédent (2ème et 3ème Bac).
Il exploitera aussi intensément les traitements statistiques mono et multivariés, les principes d'analyse spatiale, les notions d'analyse numérique, les outils mathématiques et des notions de physiques.
L'étudiant devra aussi faire appel à un certain nombre de notions abordées au cours de cartographie numérique et cartographie mathématique. Les outils logiciels manipulés lors des séances pratiques de différents cours dispensés par les membres de l'Unité de Géomatique doivent être maitrisés.
Par ailleurs, la tournure d'esprit acquise grâce aux différents cours de mathématique, physique, programmation, cartographie, analyse spatiale ... est vraiment essentielle.

Activités d'apprentissage prévues et méthodes d'enseignement

La partie théorique est réduite à sa plus simple expression. Elle se déroulera sous forme de communications très synthétiques sur les différents sujets qui devront être traités par les étudiants pendant les travaux pratiques qui constitueront la majeure activité du cours.
Les séances de travaux pratiques sont réalisées par les étudiants en autonomie contrôlée. Ils sont organisés selon les principes de la pédagogie par projet. Chaque étudiant doit répondre à un problème original de traitement d'image de télédétection en exploitant les outils logiciels mis à leur disposition. Il peut évidemment aussi choisir des solutions alternatives exploitant par exemple des outils logiciels et environnement de programmation libres. Une documentation scientifique de base est mise à sa disposition, mais il lui est conseillé d'analyser aussi la documentation disponible par ailleurs : littérature du web, aides de logiciels, forums de discussions, livres de référence .... Un set de données spécifiques à chaque sujet est distribué.
Au terme des séances de travaux pratiques, chaque étudiant présente, à l'ensemble de la classe et à l'aide de slides de type power point, le problème, l'analyse de la (ou des) solution(s) technique(s) proposée(s) et des exemples de domaines d'application de celles-ci, l'implémentation de la (ou des) solution(s), la qualification des données utilisées, les résultats des traitements et leur analyse critique, une conclusion. Après la présentation, une courte période de questions-réponses à laquelle participent les condisciples et le (les) enseignant(s) est programmée. L'ensemble des présentations power point est mis à la disposition de tous les étudiants.
Certains logiciels tels que Idrisi, SAGA, Grass, Seadas, Matlab et Octave sont installés sur les ordinateurs des salles de cours. Par ailleurs, les étudiants ont accès gratuitement à la licence de 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 salles de cours du bâtiment 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.

Mode d'enseignement (présentiel ; enseignement à distance)

Il s'agit d'un enseignement présentiel. La présence est donc obligatoire. Toute absence doit être justifiée (par un certificat médical, par exemple). Sauf avis contraire, les séances ont lieu dans un des locaux de cours du bâtiment B5a. L'horaire de cours est fourni par ailleurs (http://www.facsc.ulg.ac.be/cms/c_253095/fr/horaires).

Lectures recommandées ou obligatoires et notes de cours

Articles scientifiques distribués pendant les séances et via la plateforme eCampus.

Modalités d'évaluation et critères

L'évaluation certificative porte sur l'exposé de l'exercice de travaux pratiques et la qualité des réponses lors de la discussion suivant la présentation.
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.), des interprétations physiques (dimensions et unités, ordre de grandeur - scaling, p. ex.) et des interprétations 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 adoptés, ...) sera également pris en considération lors de l'évaluation. Par ailleurs, l'étudiant sera aussi évalué 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 variée constituera aussi un facteur d'évaluation de l'excellence.

Stage(s)

Néant

Remarques organisationnelles

Néant

Contacts

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

Notes en ligne