STI - Infoterre

BRGM
étude comparative sur les systèmes
de traitements d'images (STI)
associés à des systèmes
d'informations géographiques (SIG)
S. ihirion
février 1989
89 DT 007 TED
BUREAU DE RECHERCHES GEOLOGIQUES ET MINIERES
DIRECTION DE LA TECHNOLOGIE
Département Télédétection
B.P. 6009 - 45060 ORLÉANS CEDEX 2 - France - Tél.: (33) 38.64.34.34
pages
sommaire
INTRODUCTION
1 - SYSTEME DE TRAITEMENT D'IMAGE (STI)
1.1 - DÉFINITION D'UN STI
1.2 - DÉVELOPPEMExNT COMMERCIAL DES STI
2 - SYSTEME D'INFORMATION GEOGRAPHIQUE (SIG)
2.1 - DÉFINITION D'UN SIG
2.2 - LES DONNÉES USUELLES RELEVANT D'UN SIG
2.3 - DÉVELOPPEMENT COMMERCIAL DES SIG
10
3 - LES PRINCIPAUX STFSIG DU MARCHÉ
10
3.1 - CRITÈRES DE SÉLECTION
10
3.2 - GRASS (Geographic Resources Analysis Support System)
11
3.2.1 - Les fonctions de GRASS
12
3.2.2 - Les services autour de GRASS
13
3.2.3 - Les utilisateurs de GRASS
14
3.2.4 - Les évolutions de GRASS
14
3.2.5 - Evaluation de GRASS
15
3.3-ERDAS
16
3.3.1 - L'interface utilisateur du système ERDAS
16
3.3.2 - Les fonctions d'ERDAS
21
3.3.3 - L'interface STI/SIG d'ERDAS
22
3.3.4 - Les liens ERDAS - ARC/INFO
24
3.3.5 - Les services d'ERDAS
24
3.3.6 - Les utilisateurs d'ERDAS
25
3.3.7 - Evaluation d'ERDAS
25
3.4 - TERRA-MAR (MICROIMAGE - TERRAPAK)
25
3.4.1 - L'interface utilisateur
26
3.4.2 - Les fonctions de MICROIMAGE
28
3.4.3 - L'interface STI/SIG
29
3.4.4 - Les services de TERRA-MAR
29
3.4.5 - Les utilisateurs de TERRA-MAR
29
3.4.6 - Les évolutions de TERRA-MAR
30
3.4.7 - Evaluation de MICROIMAGE et TERRAPAK
30
3.5 -DECISION IMAGE
31
3.5.1 - L'interface utilisateur du système Decision Image
31
3.5.2 - Les fonctions
32
3.5.3 - L'interface STI/SIG
33
3.5.4 - Evaluation de Decision Image
33
3.6 - EASI/PACE
34
3.6.1 - L'interface du système EASI/PACE
34
3.6.2 - Les fonctions d'EASI/PACE
38
3.6.3 - Evaluation d'EASI/PACE
38
3.7 - MULTISCOPE
39
3.7.1 - L'interface du système Multiscope
39
3.7.2 - Les fonctions de Multiscope
40
3.7.3 - Evaluation de Multiscope
pages
sommaire
42
4 - COMPARAISON DES STI/SIG
42
4.1 - LISTE DES RUBRIQUES
45
4.2 - GRILLES DE COMPARAISON
60
4.3 - ANALYSE DES GRILLES
62
5 -
DEFINITION DU TYPE DE CALCULATEUR
ASSOCIÉ AU POSTE STI/SIG
66
5.1 -
Comparaison technique entre PC. COMPAQ 386 et sations de
67
5.2 -
Comparaison des prix entre COMPAQ 386, VAX STATION 3100
travail VAXSTATION 3100 et SUN 386 i
et SUN 386 i
68
CONCLUSIONS
69
LEXIQUE DES ABRÉVLÀTIONS
71
SOURCES DES SYSTÈMES DE TRAITEMENT D'IMAGE
ET DES SYSTÈMES D'INFORMATION
GÉOGRAPHIQUE
73
BIBLIOGRAPHIE
introduction
Le traitement d'image satellite se révèle de plus en plus utile dans de nombreuses régions
en particulier où l'information géographique, géologique, agrologique est inexistante sous forme
cartographique. La donnée satellite permet à moindre coût d'obtenir de nombreuses informations,
qui
une
fois
extraites,
contribuent
à
une
meilleure
connaissance
dans
les
domaines
de
l'agriculture, des ressources naturelles, de l'environnement, etc..
La
technologie
des
systèmes
d'informations
géographiques
(SIG)
permet
maintenant
d'enregistrer et d'analyser une variété de thèmes (sols, topographie, hydrologie...) dans un système
commun de référence géographique.
Le développement d'interfaces utilisateurs conviviaux, les grandes capacités de stockage
des
mémoires
magnétiques,
le
faible
coût
des
micro
systèmes
de
traitement
d'image,
et
la
croissance des SIG, ont étendus les possibilités des utilisateurs de la Télédétection, et, par voie de
conséquence améliorés les connaissances des autres disciplines.
Les outils, traitement d'images et SIG sont complémentaires. D'après W. Brooner (2/88)
tous les grands projets internationaux, USAID et FAO notamment, sont à l'heure actuelle étudiés
conjointement en utilisant les deux outils. Encourager ces techniques et en tirer le meilleur profit
va bien sûr dans le sens d'une meilleure intégration des techniques et surtout vers une réduction
de l'investissement, notamment en matière de formation.
Ce rapport tente de faire un point sur l'état technologique de ces outils, il sera sans doute
incomplet tant le sujet est vaste. Notamment, il ne tient pas compte des systèmes cartographiques
associés à des SIG.
L'étude comparative des matériels et logiciels a été faite sur la base des documents fournis
par les constructeurs, et, certains d'entre eux ont été testés. Il conviendra d'être prudent dans
l'utilisation de ces informations, qui peuvent être incomplètes, voire déjà obsolètes tant l'évolution
est rapide dans ce domaine. Néanmoins cette étude apporte une information de base qui permet de
situer les tendances du marché.
1 - SYSTEME DE TRAITEMENT DTMAGE (STI)
1.1
DÉFINITION D'UN STI
Un système de traitement d'image est un ensemble :
-
calculateur (matériel),
-
périphériques spécialisés,
-
programmes analytiques (logiciels).
ayant les capacités de stocker, rechercher, superposer, analyser et restituer les grandes
quantités de données fournies à partir des images satellites.
Aujourd'hui le traitement
d'image est une technique fondamentale disponible à tous les niveaux d'utilisateurs. Il
produit une qualité d'image suffisante pour l'analyse visuelle des interpréteurs.
- Les fonctions de bases incluent :
possibilités de lire les différents formats d'image CCT :
. LANDSAT MSS-TM
. SPOT XS-P
.MOS
.AVHRR
.NOAA, METEOSAT...
possibilités de traiter par classification des images multispectrales ;
utilisation
des
techniques
de
définition
de
parcelles
d'entraînement
et
méthodes
statistiques pour classifications supervisées .
possibilités d'améliorer les images par :
ajustement des contrastes,
. combinaison de canaux,
. ratios et ACP,
. annotations,
. opérations arithmétiques et logiques,
.filtrage.
-
Les fonctions évoluées mais considérées comme n'étant pas indispensables, car pouvant être
effectuées par les centres de traitement des stations de réception :
. corrections géométriques,
calibrations radiométriques.
-
Les fonctions de mise en conformité cartographiques, étape nécessaire pour confronter des
données autres que satellitaires (topographie, géologie...) à des résultats de classification dans
un Système d'Informations Géographiques (SIG), incluant :
prise de point d'appui sur fond de carte,
mosaïque et découpage d'image,
.
mise en conformité géographique selon les différents types de projection (UTM,
LAMBERT...).
-
Les fonctions de restitutions des images
. possibilités de produire des images en couleur sur support papier ou photo tels que :
-
restitution papier par transfert thermique ou électrostatique ou jet d'encre,
-
restitution photographique apportant une précision suffisante en géométrie
et en qualité des couleurs pour être un document interprétable,
-
copie d'écran pour conserver une trace rapide des travaux interactifs.
Ces systèmes de traitement d'images travaillent essentiellement sur des données de type
"matrice",
seules
informations
quelques
vecteurs
fonctions
(points,
lignes,
graphiques
contours,
primaires
texte...)
sur
permettent
l'image.
de
superposer
L'interaction
des
"matrice"-
vecteur est délicate sur de tels systèmes en raison des technologies utilisées dédiés "pixel".
1.2 - DÉVELOPPEMENT COMMERCIAL DES STI
Le
progrès
technologique
a
considérablement
fait
évoluer les
systèmes
de
traitement
d'images. Depuis 1972, date à laquelle le satellite LANDSAT a été lancé, plusieurs générations de
systèmes sont apparus. Le premier système développé par la NASA, travaillait avec des cartes
perforées en mode batch sur des gros calculateurs. Très vite des compagnies américaines privées
ont commencé à industrialiser des systèmes avec des visualisations sur 8 bits (256 couleurs), puis
16 bits (65 536 couleurs) et maintenant 32 bits (16 millions -I- des plans graphiques).
Les calculateurs DEC (Digital Equipment Cooperation) ont été très souvent la base de
développement de ces systèmes de traitement d'image, depuis la génération des PDP 8 jusqu'au
VAX. Associés à ces calculateurs, des systèmes de traitement d'images très performants tel I2S ou
DIPIX incluent des fonctions
hardware sophistiquées permettant le traitement d'image
et la
visualisation en interactif. Bien que de tels systèmes soient à l'heure actuelle irremplaçables dans
la grosse production de données satellitaires, il n'en demeure pas moins que leur coût demande un
budget allant de 2,6 MF à 4 MF (incluant le calculateur). Avec
l'apparition des IBM-PC et leurs
nouvelles performances, vitesse des processeurs 80386, adressage mémoire étendue, capacités
disques 300 MO le traitement d'image peut s'exécuter sur ces micro-systèmes. Dans ce cas le coût
par poste est beaucoup
moins onéreux.
De
nombreuses compagnies
(ERDAS,
MULTISCOPE,
DIDACTIM...) ont développées un système basé sur micro-ordinateur dans le but de pénétrer le
marché
des
gros
systèmes.
En
raison
de
leur
rapport
prix/performance
et
de
logiciels
de
traitements d'image de qualité, de nombreuses installations se sont mises en place, ce qui a eu
pour première conséquence la faillite de DIPIX, qui n'avait pas assez diversifié sa gamme de
produit.
I2S
aujourd'hui
est
implanté
sur
plusieurs
calculateurs
(SUN,
VAX,
MASSCOMP,
PRIME) et s'est orienté vers le développement d'un "array processeur" de haute précision (BITE),
très
rapide
pour
le
traitement
d'image
permettant
de
dissocier
les
fonctions
traitement
et
visualisation. Cependant les prix resteront très hauts pour de tels systèmes. Les micro systèmes et
les stations de travail occupent déjà une place très importante, car les sociétés ERDAS, Terra-Mar
et PCI ont développé en plus d'une version MS DOS de leur logiciel, une version UNIX sur station
de travail.
2 - SYSTÈME DTNFORMATION
GÉOGRAPHIQUE (SIG)
2.1 - DÉFINITION D'UN SIG
Lorsque l'on examine une carte, on peut voir 2 types d'informations géographiques :
-
l'information spatiale apparaissant graphiquement,
-
l'information
textuelle
décrivant
l'information
spatiale
par
des
annotations
et
des
données alphanumériques.
Les entités spatiales sont à leur tour représentables de deux façons :
-
d'une façon explicite, c'est-à-dire à l'aide de leurs coordonnées sur un plan de projection,
-
par leur topologie, c'est-à-dire par l'ensemble des relations qu'elles tissent avec les entités
voisines ou avec les entités qui les composent.
L'idée
essentielle
traduite
par
un
système
d'information
géographique
est
que
l'informatique par sa capacité à stocker des volumes énormes d'informations dans un faible espace
et par la puissance et la rapidité de calcul qu'elle procure, doit permettre d'optimiser le traitement
de l'information spatiale et le traitement de l'information descriptive au sein du même noyau
logiciel, tout en apportant des outils d'analyse et de manipulation.
Ceci étant dit, la question que l'on peut se poser est la suivante :
. comment distinguer un SIG d'un autre système d'informations ?
La réponse est claire : la différence réside essentiellement dans la nature des données qui
sont dans le SIG, spatiales ou géographiques. Ce qui signifie que les données d'un SIG doivent être
géoréférencées et ainsi localisables sur la surface de la terre.
Par ailleurs, la fonction première d'un SIG peut être distinguée des autres systèmes par ses
capacités à conduire des recherches et associations de données (pixels et vecteurs) pour générer
une nouvelle information. Un grand nombre de systèmes sont limités à la simple reproduction
graphique (CAO) ou au stockage et à la sélection (SGBD). Lorsque des système CAO et un SGBD
sont
reliés
par
un
interface
commun,
ils
cartographie automatique et non pas un SIG.
constituent
seulement
un
système
sophistiqué
de
La définitition d'un SIG de CLARKE (1986) est la suivante :
"Système assisté par ordinateur pour l'acquisition, le stockage, l'extraction, l'analyse et la
visualisation de données spatiales".
Les caractéristiques d'un système d'information géographique sont les suivantes :
-
rassemblement de données,
-
transformation de ces données dans un format lisible par un ordinateur,
-
stockage de ces données,
-
analyse et manipulation de ces données par un calculateur,
-
recherche de fichiers complets ou sélection de portion d'un ou plusieurs fichiers,
-
génération d'une variété de sorties incluant cartes, graphiques et statistiques.
La définition de la boîte à outils d'un SIG implique que le système incorpore un jeu assez
sophistiqué
de
procédures
et
d'algorithmes
sur
ordinateur.
Classiquement
ces
outils
sont
organisés pour que chaque processus soit dans un système intégré (entrée, analyse, sortie). Cette
définition
de
boîte
travailler
aisément
à
outils
implique
ensemble
pour
que
toutes
effectuer
le
les
fonctionalités
"transfert"
des
doivent
différents
être
types
présentes
de
et
données
géographiques à travers le système et par un utilisateur final. Selon GOODCHILD, 1985 "un SIG
est défini comme un système utilisant une base de donnée spatiale pour obtenir les réponses aux
questions de nature géographique... Un SIG général de cette façon peut être vu comme un nombre
de routines spécialisées sur un système standard de gestion de base de données relationnelle".
La base de données contient des informations géographiques correspondant à différents
thèmes répartis chacun dans différents plans dont le format peut être de type vecteur ou matrice.
Le logiciel d'un SIG peut être différencié par le format des données et la nature des données ;
il est adapté en fonction de la meilleur efficacité en traitement.
Les SIG format vecteur sont orientés cartographie, les SIG format "matrice" eux, sont
surtout adaptés à l'analyse de données. Une récente variation du format "matrice" est la structure
"quadtree" (voir description en page 7), il permet de mieux stocker et gérer les données. En règle
générale les SIG doivent au minimum, si ils ne travaillent pas dans les deux modes être capable de
transformer les données dans l'un ou l'autre format.
Les unités de base du format vecteur sont des points et des segments de ligne utilisés
pour représenter des entités géographiques.
Une ligne est représentée comme une chaîne de
points. Les zones fermées sont définies comme des polygones et sont représentées par un ensemble
de lignes qui constitue ses limites. Les polygones sont définis en association avec leurs attributs.
Un fichier de polygone par exemple peut représenter une zone avec différents types de sols ou
d'occupation de
également
sol.
utilisé
Seulement,
il
est
L'approche
pour
très
vecteur
l'analyse
(ex.
consommateur
est
:
de
aisée
analyse
temps
pour
représenter des
statistique,
machine
et
analyse
est
peu
de
réseaux
et
formes...,
recommandé
peut
être
de
zone).
sur
micro¬
ordinateur pour les applications analytiques ; il est souvent interface avec des systèmes Raster. De
plus, les différents formats vecteurs rendent difficile l'échange de données avec d'autres systèmes
vecteur.
L'unité de base du format "matrice" est une cellule dans une grille orthogonale appelé
égalennent pixel. Assimilés à une matrice, cette grille est utilisée pour stocker l'information. Les
données en format matriciel telles les images satellites où les photos aériennes numérisées sont
directement stockées, les données vecteurs sont digitalisés puis converties en mode "matrice" pour
être également stockées. Chaque grille peut avoir un jeu de propriétés associées, par exemple
l'occupation des sols peut être représentée par une cellule ayant une valeur de couleur.
Le format "matrice" ne permet pas d'atteindre la même précision que le format vecteur
à
volume de données égal. La taille de la base de données augmente considérablement en fonction de
la résolution à atteindre. Par exemple, une zone d'I km2 à la résolution 100 mètres demande 100
cellules
;
à
la
résolution
10
m
cela
demande
10
000
cellules.
L'approche
raster
doit
pour
fonctionner sur micro-ordinateur tenir compte des surfaces à traiter, cependant les limites de ce
jour ne sont plus tout-à-fait aussi importante notamment avec la venue des processeurs 80386 et
des capacités disques allant jusqu'à 300MO. Par contre le format raster est plus simple et plus
efficace
que
le
format
vecteur,
pour
certains
traitements
notamment
pour
les
corrections
géométriques.
Le format "quadtree" est une variation des formats vecteur et "matrice". C'est une grille
composée de cellules, lesquelles sont subdivisées chacune individuellement de façon homogène.
Aux limites des polygones, il est possible de continuer à subdiviser indéfiniment et, le niveau
auquel le process est terminé, détermine la résolution et la taille du fichier. Le format "quadtree"
permet de s'approcher de la précision du format vecteur tout en conservant les avantages de la
structure raster. La taille de la base grossie de façon linéaire en fonction de la résolution à
atteindre.
2.2 - LES DONNEES USUELLES RELEVANT D'UN SIG
- photos-aériennes,
- images satellites,
- cartes topographiques,
- cartes et données géologiques, géophysiques, géochimiques, etc..
- cartes et données hydrologiques,
- cartes et données de l'occupation des sols et des zones urbaines,
- cartes et données écologiques et forestières,
- carte des sols,
- cartes et données des transports,
- cartes et données pédologiques,
- cartes et données de météorologie, climatologie,
- données démographiques,
-etc..
Cette liste est loin d'être exhaustive, elle montre juste la diversité des données. Le nombre
de thèmes d'un SIG n'a en théorie pas de limite, généralement c'est un nombre compris entre 3 et
n. En règle générale, il doit exister au minimum une des trois premières données citées ci-dessus
car elles sont systématiquement associées avec les autres thèmes. Chaque thème peut avoir une
longue liste d'attributs.
La disparité des échelles et des résolutions entre les thèmes peut être très grande.
2.3 - DÉVELOPPEMENT COMMERCIAL DES SIG
L'évolution technologique en matière de logiciel et matériel informatique associée à une
forte demande pour améliorer une prise de décision rapide ont été à l'origine du développement des
techniques SIG. La disponibilité de bases de données précises et les sources de données, sont
communément reconnus comme étant des facteurs limitatifs pour la mise en place et l'expansion
des applications SIG. Souvent la donnée appropriée n'existe pas sous forme numérique et il est
nécessaire de la générer, ce qui augmente subtantiellement le coût d'implantation d'un SIG. La
venue de systèmes PC à moindre coût, place fréquemment le coût d'acquisition des données, plus
haut que le coût des matériels, logiciels et de la formation réunis.
8
Document e n t r a i t de La plaquette commerciale de "Swedish Space Corporation"
Satellite
data
Geologic
map , •
Hydrologie
map
Digita
terrain
model
Tabula r
data
>j Sy i y
J-.iJ.JfT-?
Dnr
345
•Voperty
Acreage
Species
Lunda 4:3
10 Acres
Spruce
80 Years
4 m3
Age
Site q class
Remote sensing technoiogy contribntes to the build-up of geographical information Systems, frnm which it is
possible tn obtain différent canibinations of interesting information.
3 - LES PRINCIPAUX STI/SIG DU MARCHE
3.1 - CRITÈRES DE SÉLECTION
La sélection des STI/SIG présentés ci-après a été faite en fonction des critères suivants :
Les logiciels du système de traiteraent d'image et du système d'information géographique
doivent fonctionner sur station de travail 32 bits sous UNIX ou VMS, sans adjonction de
matériel
spécifique
notamment
pour
la
partie
traitement
d'image,
et/ou
sur
micro¬
ordinateur (IBM-PC ou compatibles sous MS DOS). Elle exclut notamment les systèmes
suivants :
-
S600(I2S)
-
MAGELLAN (SEPIMACE)
-
EBBAGIS(SSC)
-
TIGRIS (INTERGRAPH)
-
SICAD (SIEMENS).
Les six logiciels retenus sont :
Il
-
GRASS
-
ERDAS
-
TERRA-MAR
-
DECISION IMAGE
-
EASI/PACE
-
MULTISCOPE
existe
d'autres
logiciels qui
pourraient faire
partie de cette
liste,
mais
n'ayant
pas
suffisamment d'informations. Il est préférable de ne retenir que ceux dont la documentation est
homogène.
3.2 - GRASS (Geographic Resources Analysis Support System)
GRASS
est
un
STI/SIG basé
matriciel,
développé
initialement
pour
le
gouvernement
américain par ITD Space Remote Sensing Center (SRSC) dans le but de résoudre des problèmes
d'installations militaires et d'études d'environnement. Depuis l'été 87, il fait partie du domaine
public et est distribué gratuitement (frais copie, doc et expédition : 300 $). Pour ce prix, le code
source est fourni. Il inclut trois sous-systèmes :
10
GRID : Analyse raster et affichage raster / vecteur,
IMAGERY : Géoréférence, classification et affichage des images,
MAPDEV : Digitalisation vecteur et conversion en raster.
Il représente un développement d'environ
110.000 lignes de code en langage
C.
10 années / homme correspondant à environ
Initialement développé sur un VAX
11/780 sous UNIX
(Berkeley 4.1) et GKS, il fut porté sur SUN Model 150, puis sur MASSCOMP 5500. Grâce à la
portabilité d'UNIX, une version sur micro-ordinateur a été également réalisée (configuration de
base ; compatible PC sous XENIX, IMO de mémoire, 50 MO de disque, 8 plans graphiques).
GRASS fonctionne sous deux modes ;
Interactif a vec aide en ligne
Batch en mode ligne de commande.
combiné avec le SHELL d'UNIX, il offre des fonctions interactives, un SGBD relationnel, un
langage naturel de dialogue.
Les fonctions SIG de GRASS et les fonctions traitement d'image d'IMAGERY se présentent
dans deux sous-systèmes séparés, travaillant ensemble. Une fois géoréférencés, les fichiers en
provenance d'IMAGERY peuvent être utilisés par GRID pour l'affichage, par GRASS pour les
fonctions SIG, etc..
La base de données est orientée raster "GRID-CELL" pour stocker facilement les données
satellites et les données dérivées comme les MNT. Un mode vecteur est également disponible dans
GRASS, à travers le standard DLG (Digital Line Graph) défini par l'USGS pour ses bases de
données topographiques. Les fichiers DLG en formant arc-noeud sont convertis en format "GRIDCELL".
3.2.1 - Les fonctions de GRASS
Elles comprennent des outils :
d'analyse tel que la combinaison de plans, l'affectation de poids aux différentes catégories
d'informations, calculs de distance, similitude, etc.,
graphiques, pour visualiser et manipuler simultanément les différents plans à l'écran,
dessiner à l'écran, modifier les tables de couleurs, visualiser en 3D, visualiser en ITS,
restitution de cartes, listes, images sur imprimante couleur à jet d'encre ou imprimante
matricielle,
édition et mise à jour des fichiers GRID-CELL (coordonnées, attributs, historique...).
11
définition de fenêtre géographique de travail avec possibilités de masquage,
compression et décompression de fichiers,
statistiques sur région d'intérêt ou fenêtre, pour chaque catégorie,
digitalisation,
importation et exportation de fichiers tels que :
- extraction de MNT à partir de bande au format USGS,
- extraction de MNT à partir de bande au format DMA
- conversions de fichiers DLG ASCII en binaire
- conversions de fichiers DLG Binaire en ASCII
- extraction d'image Landsat à partir de bande,
- impression ASCII du fichier GRID-CELL ;
conversion de coordonnées telles que :
- latitude longitude en UTM,
- géocentrique en coordonnées latitude longitude ;
traitements d'images tels que :
- histogramme
- amélioration de la dynamique
- classification supervisée et non supervisée,
- correction radiométrique ;
bibliothèque pour le développement de modules utilisateurs.
3.2.2 - Les services autour de GRASS sont :
Un
réseau
GRASSNET
permet
l'échange
de
données
entre
machine
UNIX
et
la
communication entre utilisateurs, actuellement une douzaine de machines sont reliées.
Une aide par téléphone pour :
- UNIX
- SIG et traitement d'image
- GRASS et interfaces.
Un groupement d'utilisateurs et une revue "GRASSCLIPPINGS" ;
Documentation
en
ligne
et
documentation
de
base
sur
GRASS,
ses
applications.
Benchmarks, périphériques...
Formation en traitement d'image et SIG avec T.P. sur le site du SRSC qui est équipé de
2 CPU
MASSCOMP,
15 terminaux,
et de.micro-ordinateurs
équipés de
vidéodisques
permettant une formation interactive de GRASS-application.
Information par la production d'une bande video sur GRASS montrant les concepts d'un
SIG et les possibilités de GRASS.
12
3.2.3 - Les utilisateurs de GRASS
De nombreux utilisateurs essentiellement aux U.S.A. ont développé des interfaces avec
GRASS notamment :
1) NOAA qui a intégré GRASS, ELAS et SAGIS sur une même machine MASSCOMP /
UNIX et qui prépare une version sur IBM PC/AT de ce trio.
-
ELAS est un
logiciel
très
sophistiqué
et
très populaire
de
traitement
d'image.
Développé par la NASA, il comprend toutes les fonctions classiques du traitement
d'image avec quelques fonctions vecteurs et SIG. C'est également un logiciel faisant
partie du domaine public.
-
SAGIS est un SIG basé vecteur avec quelques fonctions raster.
2) NPS travaille également avec GRASS et ELAS et a développé de nombreuses interfaces
pour construire des bases de données, notamment pour lire les différents formats des
images satellites et des MNT du marché.
3) SCS développe une version de GRASS sur un système AT et T 3B2 et intègre sa base de
données CAMPS (Computer Assisted Management and Planning System)
4) Harvard Graduate School et AFT développent un nouveau produit SIG appelé GRASS
LANDS qui correspond à l'association de GRASS, ODYSSEY et ROOTS :
-
ODYSSEY est une SIG vecteur développé par Harvard University ; il fait égale¬
ment partie du domaine public ; il dispose de nombreuses fonctions cartographiques.
-
ROOTS est également un produit Harvard University. C'est un système de CAO
disposant de nombreux interfaces avec différents modèles de table à digitaliser.
GRASSLANDS
sera
notamment
utilisé
dans
un
projet
commun
AFT
et
USGS
en
hydrogéologie.
5) AAS a développé GRELAS un module pour transfert des fichiers entre GRASS et ELAS.
Il développe également des interfaces avec le
SGBD INFORMIX et un progiciel de
statistique 'S'.
13
3.2.4 - Les évolutions de GRASS
ITD a confié à SRSC un projet pour la NASA qui résume bien les différents interfaces qui
seront intégrés dans GRASS. Le schéma ci-après en fait la synthèse :
Transfert de fichier
GRELAS
Traitement d'images
SIG Raster
ELAS
GRASS
SIG vecteur
Base de données
SAGIS /ODYSSEY
INFORMIX
Analyses,
Statistiques "S"
Les développements envisagés par le SRSC pour GRASS sont les suivants :
version GRASS sur PC / AT sous MS DOS,
développement de nouveaux drivers pour sortie graphique,
GRASS II intégrera :
60 fonctions nouvelles d'analyse,
intelligence
artificielle,
développement
d'un
système
expert
pour
identifier
de
nouveaux sites archéologiques,
3D pour simulation de vol et de paysage.
3.2.5 - Evaluation de GRASS
GRASS est un outil très populaire puisque faisant partie du domaine public, il est utilisé
dans
de
nombreuses
administrations américaines
et par conséquent bénéficie
de
l'apport de
développement des différents utilisateurs. En contre-partie, il n'a pas le support commercial que
peuvent avoir d'autres produits, ce qui a pour effet une certaine désorganisation notamment dans
son plan de développement, et sur la maintenance des nouvelles versions et de la documentation
associée. Cependant, il a pris comme partenaire des sociétés comme MASSCOMP et APPLE qui
14
notamment pour le premier a
augmenté
sa taille
récemment en fusionnant avec Concurrent
Computer Corporation et qui offre à ce jour une station de travail incluant GRASS, UNIX, C,
FORTRAN, ETHERNET, MULTI FENETRAGE, GKS pour le software et CPU, 4 Mo mémoire,
142 Mo de disque, streamer 60 Mo, écran couleur 19", 12 plans graphiques pour le hardware au
prix de 251 KF. Masscomp est bien implanté au niveau international notamment en Asie (Inde,
Chine, Taïwan, Japon, Corée).
GRASS est donc un SIG tout à fait en concurrence avec MARICA du point de vue de ses
fonctionalités, bien qu'étant gratuit, il n'est cependant pas encore vraiment sorti des frontières
américaines, seules exceptions les services géologiques Espagnol et Israélien.
3.3 - ERDAS
Société
implantée
à
Atlanta
en
Géorgie,
qui
depuis
sept
ans
vend
des
systèmes
de
traitement d'image clés en main ainsi que du service. Le système ERDAS est un ensemble de
9 modules séparés :
traitement d'image,
SIG,
lecture de bandes,
copie couleur,
digitalisation de polygone,
digitalisation video,
scanérisation haute résolution
traitement de données topographiques (incluant MNT),
module graphique vecteur (EGP).
Le système de base comprend un module d'utilitaires généraux (CORE) qui est commun au
traitement d'image et au SIG.
ERDAS fournit des systèmes complets matériel et logiciel clés en main, ou s'implante sur
des systèmes existants. Il est également distributeur de PC-ARC / INFO, SIG vecteur produit pas
ESRI comprenant un module DAO (ARC) relié à un SGBD relationnel (INFO).
Porté sur de nombreuses machines telles que VAX, PRIME, SUN, DATA GENERAL et
GOULD/SEL, le système ERDAS est surtout très connu sur micro-ordinateur type PC/AT. Il
représente environ 500 systèmes installés répartis sur 37 pays dont 75% sur PC.
15
3.3.1 - L'interface utilisateur du système ERDAS
Il se présente sous forme de menus à plusieurs niveaux. Le menu général contient un point
d'entrée pour chaque module et peut être complété facilement par des menus utilisateurs définis
sous éditeur en ASCII, ce qui permet notamment d'en redéfinir facilement leurs structures. On
peut s'affranchir du menu en entrant directement le nom du programme, ou le numéro de l'item du
menu. Une aide en ligne est disponible à tous les niveaux. Le système enregistre les dix dernières
commandes émises dans un cache, ce qui permet d'éditer, ajouter, supprimer et relancer une
procédure rapidement.
Le système fonctionne aussi bien en batch qu'en mode interactif. La préparation des fichiers
de
commande
batch
est
facilitée
par
les
modes
AUDIT
et
PREP.
Le
mode
AUDIT
crée
automatiquement un fichier de commande pendant le traitement, ce qui permet de refaire un
traitement, d'imprimer le fichier. Le mode PREP est similaire au mode AUDIT, la différence est
qu'aucun traitement n'est effectué. Ce module est utilisé pour préparer un fichier de commande et
simuler son exécution avant de lancer la procédure en mode AUDIT. Sous AUDIT, il est possible
d'éditer en ASCII le fichier et ainsi le modifier. Les programmes ERDAS peuvent être interrompus
permettant à
l'utilisateur
d'introduire
des
modules
spécifiques sans
avoir
à attendre
que
le
programme initial soit terminé.
A l'intérieur de chaque programme,
spécifier
l'action
programme
peut
à
entreprendre,
être
lancé
de
l'utilisateur
nombreuses
automatiquement
répond à une
questions
avec
toutes
ont des
les
série de questions pour
valeurs
valeurs
par
prises
défaut.
par
Un
défaut,
il
s'arrêtera uniquement aux valeurs sans réponse par défaut. L'aide en ligne peut être obtenue pour
tous les niveaux de questions. Les noms des fichiers disques peuvent être entrés avec la syntaxe
système, c'est-à-dire en utilisant les spécifications "joker", l'utilisateur sélectionne ensuite le
fichier désiré en utilisant les flèches du clavier. Toutes les expressions arithmétiques valables en
Fortran peuvent être entrées en réponse à une question demandant une valeur numérique.
3.3.2 - Les fonctions d'ERDAS
ERDAS travaille sur des images de 4, 8 ou 16 bits. Cela inclut les données LANDSAT MSS,
SPOT, AVHRR, les données aériennes scanérisées (noir et blanc et couleurs). Le mode "TAPE
INPUT" accepte des bandes ou des disquettes en entrée et une grande variété de format sont
disponibles (BIL, BSQ et BIP). La taille des images n'est pas limitée.
16
La visualisation se fait sur 512 X 512 ou 1024 X 1024 pixels en vraies couleurs. L'image
est affichée automatiquement en mode décimé avec un stretching linéaire si désiré. Une fenêtre
peut être alors sélectionnée et l'image est ensuite affichée en pleine résolution.
Les possibilités d'amélioration d'image consistent à faire du rehaussement de contraste, du
filtrage et des combinaisons multicanaux. Toutes ces opérations peuvent être effectuées sur disque
et ne sont pas limitées à la taille de l'écran.
Les
techniques
d'amélioration
de
contrastes
incluent l'égalisation
d'histogramme
et
la
manipulation des tables de couleurs interacti vement. Le calcul de l'histogramme peut se faire sur
l'image entière ou sur un sous-ensemble de l'image. La manipulation interactive des fonctions
permet à l'utilisateur de manipuler et transformer chaque fonction pour le rouge, le vert et le bleu
séparément
ou
ensemble.
Bien
que
ces
possibilités
l'affichage de l'histogramme de départ est
gênant.
soient
très
performantes,
Pour l'obtenir
il faut
l'absence
imprimer
de
le fichier
statistique.
Les opérations de filtrage sur l'image incluent la convolution avec une définition de
matrice pouvant aller jusqu'à 15 X 15 et la création d'une image de texture.
Les
opérations
multicanaux
incluent
les ratios,
combinaisons
linéaires
et ACP.
Les
rapports de canaux peuvent être normalisés en spécifiant un facteur multiplicatif.
L'analyse
en
composantes
principales
des
images
peut
être
également
normalisée
en
spécifiant un coefficient de multiplication ou peut être directement calculée en accord avec la
variation de l'image transformée. Les statistiques des ACP peuvent être obtenues pour un sousensemble quelconque de l'image. Cependant le système n'allouera pas la zone sélectionnée depuis
l'image affichée, les coordonnées devront être données au clavier ; ERDAS a un programme appelé
CURBOX pour acquérir les coordonnées de l'écran.
Un nouveau programme, IPX, calcule rapidement des opérations arithmétiques sur les
images de la mémoire image. Ces opérations sont :
- X = f(x)
transformation intensité d'un seul canal,
- X = f(x) op g(x)
transformation et combinaison de 2 canaux,
- convolution,
- correction géométrique.
17
f(x) et g(x) peuvent être une fonction FORTRAN mais limitée aux valeurs 0-225 : op peut être un
opérateur arithmétique (+, -, X, -^) ou logique (AND, OR, XOR). L'opération de convolution est
limitée à la définition de matrice de valeurs entières. Une librairie de filtre est accessible et
l'utilisateur
peut
définir
ses
propres
filtres
et
les
intégrer
dans
la
librairie.
correction géométrique calcule une transformation de coordonnées de niveau 1
L'opération
de
en utilisant la
méthode du plus proche voisin.
Les
fonctions
de
classification
classifications supervisées
dans
le
système
ERDAS
sont très
du module MAXCLS permettent d'utiliser
les
complètes.
méthodes.
Les
Distance,
Euclidien, Mahalanobis, Maximum de vraisemblance, et admettent l'utilisation de probabilité a
priori. MAXCLS peut aussi générer un fichier de probabilité optionnelle, lequel peut être utilisé
pour masquer les pixels en sortie qui ont été classifies avec des niveaux bas de confiance. Le
module MAXCLS est capable de classifier une image entière sur disque.
L'apprentissage peut être fait interactivement à l'écran en utilisant la souris ou à partir
d'un fichier de polygones digitalisés. Cette dernière option demande une correction géométrique de
l'image.
Après
matrice
de
avoir
sélectionné
confusion.
Une
autre
chaque
parcelle
possibilité
est
d'entraînement,
de
définir
des
l'utilisateur
polygones
sur
peut
voir
une
histogrammes
bidimensionnels. Les programmes d'apprentissage incluent la fonction ELLIPSE qui permet de
représenter les ellipses d'inertie des classes, ces ellipses étant tracées dans le plan formé par deux
canaux,
SIGDIST
calcule
une
matrice
des
distances
entre
classe
et
CMATRIX
calcule
la
classification. Les programmes utilitaires fournissent la possibilité de combiner des fichiers de
signatures, supprimer des signatures d'un fichier, et combiner 2 ou plusieurs signatures dans une
seule classe. Un inconvénient du système est que pour classifier un sous-ensemble d'images, il faut
créer un fichier contenant seulement les canaux à classifier. Cela augmente le temps de travail et
prend de la place sur le disque.
Deux classffications non supervisées sont fournies par ERDAS. Il s'agit de CLUSTR qui
utilise
un
algorithme
dit
d'agrégation
en
deux
passages
séquentiels.
Les
agrégats
sont
automatiquement fusionnés ou partagés selon la définition de l'utilisateur qui aura spécifié la
distance minimum et le rayon maximum. Le premier passage donne les statistiques et le second
calcule la classification par minimum de distance. CLUSTR peut classer 255 classes spectrales
distinctes.
Le module STATCL peut classer 49 classes. Les classes sont définies par une fenêtre 3X3,
cette
fenêtre
est utilisée
sur
les
images
pour
rechercher les
zones
spectrales
homogènes et
separables des autres classes. STATCL ne classLfie par l'image mais crée un fichier de signature
qui peut être utilisé par MAXCLS.
18
Le module CLASOVR permet de
visualiser simultanément une image en associant les
classes d'une carte. Deux canaux d'une image peuvent être visualisés en 2 couleurs alors que les
classes de la carte sont visualisées dans la troisième. Interactivement avec la souris, on fait varier
l'intensité de couleur pour isoler une classe ou un ensemble de classe. Cette fonction est très utile
pour apprécier les résultats de classification non supervisée.
Les fonctions de corrections géométriques d'ERDAS supportent la prise de points de
controle et utilisent une transformation de coordonnées de niveau 1. ERDAS prépare actuellement
une nouvelle version utilisant la possibilité d'avoir un calcul de modèle de déformation d'ordre n.
Les méthodes d'interpolation utilisées sont, le plus proche
voisin, l'interpolation bilinéaire et
cubique. Pour accélérer le temps de traitement des corrections géométriques, les images sont
segmentées en pavés. L'éditeur des points de contrôle produit automatiquement une aide pour les
sélectionner. Ce programme accepte les coordonnées de cartes à partir de coordonnées digitalisées
ou directement au clavier. Il n'y a pas de possibilité de faire un zoom interpolé à l'écran, aussi les
coordonnées image doivent être mesurées sur le pixel entier le plus proche. ERDAS supporte 20
projections différentes.
Le programme SWITCH permet de mosaïquer des images, il combine automatiquement les
images. Il n'y a pas de méthode directe pour corriger la radiométrie.
La digitalisation de polygones est faite en mode point, vecteur et polygone. Un logiciel
spécifique est fourni pour permettre de digitaliser des polygones à travers plusieurs feuilles de
cartes. La digitalisation de polygones est peut-être la partie la plus faible du système ERDAS. Les
polygones doivent être digitalisés avec les frontières communes, ce qui fait qu'ils sont digitalisés
deux fois. C'est un énorme problème car si la digitalisation n'est pas exactement sur la même
frontière, il peut se créer deux zones avec un intervalle entre les deux. Pour la digitalisation de
cartes complexes, ERDAS préfère proposer ARC/INFO, nous verrons plus après l'intégration de ce
logiciel dans l'interface ERDAS-ARC/INFO.
Le SIG du système ERDAS est un système d'information géographique basé raster. Les
fichiers SIG sont stockés comme une matrice de cellule de 4, 8 ou 16 bits, chacune contenant un
numéro de classes. Les numéros de classes sont associés à une liste de noms de classe et une palette
de couleurs.
Intégré autour,
un processus de duplication de couleurs assigne aux numéros de
classes basses, 16 bits aux fichiers SIG ayant des valeurs supérieures à 255. Les données attribut
peuvent être reliées au fichier SIG en utilisant un programme sommaire qui doit être mis en
autant de fois qu'il a de fichiers de relation. Les modules SIG d'ERDAS contiennent des
programmes ayant les concepts classiques des fonctions SIG.
19
Un résumé de ces fonctions est donné ci-après
RECODE
Cette option permet de réassigner les numéros de classe d'une ou de toutes les
classes à l'intérieur d'un fichier SIG.
OVERLAY
Cette option combine jusqu'à 4 plans SIG avec pour chacun la valeur de classe
maximum ou minimum. Chaque plan peut être assigné à de nouvelles valeurs
de classes avant le processus combinatoire.
INDEX
Cette option combine jusqu'à 4 plans SIG avec un algorithme de pondération.
MATRIX
Cette option combine 2 plans par assignation d'un nombre unique pour chaque
combinaison possible de valeurs de classe.
SEARCH
Cette option produit une analyse de proximité dans un plan SIG. Il peut être
utilisé pour générer une
zone
tampon autour des zones d'intérêts tels que
route, cours d'eau, etc..
CLUMP
Cette option produit une analyse de continuité dans un plan SIG. Elle localise
des
groupes
d'éléments
contigus,
l'utilisateur aura
au
préalable
défini
un
rayon, et assigne un identifieur unique aux polygones d'éléments contigus.
SIEVE
Cette option filtre et groupe ce qui n'a pas été rassemblé.
AGGIE
Cette option assemble un plan SIG dans une grille grossière. La nouvelle grille
doit être un multiple entier des cellules en entrée. La valeur dominante est
assignée à la cellule en sortie à moins qu'une classe prioritaire apparaisse dans
la cellule.
SCAN
Cette option produit un filtrage sur un plan SIG. La taille et la forme du filtre
sont spécifiées par l'utilisateur. Les techniques de filtrage inclues : somme,
valeur moyenne, maximum, minimum, la plus grande et la plus petite, totalise
le nombre de classes, densité, diversité et détection de limites.
SUMMARY
Cette option produit un tableau croisé de deux plans SIG listant les noms de
classe et les statistiques des zones.
20
GISEDIT
Cette option permet interactivement d'éditer un fichier SIG affiché à l'écran.
Le processus d'édition entraîne le recodage local des cellules du SIG. La zone
qui doit être recodée peut être délimitée par des points, des vecteurs ou des
polygones dessinés à l'écran.
Les liens entre les différents programmes du SIG peuvent produire des statistiques et des
cartes
très
sophistiquées
tout
aussi
bien
que
des
tableaux
ou
des
résultats
graphiques
en
association avec les programmes SIG de traitement vecteur. Malheureusement, ces procédures ne
sont
pas
aussi
aisées
que
l'approche
vecteur.
Avec
l'interface
ARC/INFO
les
fichiers
raster
peuvent être transférés et l'utilisateur peut avoir accès à toutes les possibilités associées à un SIG
vecteur, lequel a une structure topologique et un schéma relationnel de base de données.
3.3.3 - L'interface STI/SIG d'ERDAS
Il permet de générer automatiquement en sortie des modules de classification multispec¬
trale un fichier en format SIG, qui peut être traité dans tous les modules du SIG et combiné avec
d'autres plans du SIG. Les données Image et les plans SIG peuvent être combinés en utilisant le
module MULT, lequel produit une multiplication d'une image et d'un plan SIG. MULT peut être
utilisé pour masquer une zone de l'image en dehors d'une région d'intérêt.
Les
plans
SIG
peuvent
être
utilisés
actuellement
comme
des canaux
image
dans
un
processus de classification, cependant ce n'est pas très direct. Il faut changer le suffixe du fichier
du plan SIG (.GIS désigne les fichiers SIG et .LAN désigne les fichiers image). Le plan SIG peut
être traité comme une image et copié dans un fichier contenant déjà une image multispectrale. Cet
interface permet d'utiliser les programmes statistiques du traitement d'image avec les fichiers
SIG.
Ces
possibilités
permettent
de
faire
de
la
modélisation
statistique,
ce
qui
n'existe
généralement pas dans un SIG vecteur.
Le système ERDAS supporte une variété de hard copy couleur telle que imprimante à jet
d'encre et imprimante matricielle. Il dispose également d'un module optionnel pour sortie sur film.
Il ne supporte pas de traceur à plume, mais avec l'interface ARC/INFO il peut convertir son fichier
raster en vecteur et, utiliser ARC/INFO qui dispose de driver de ce type.
21
3.3.4 - Les liens ERDAS - ARC/INFO (voir schéma page 23)
Ils permettent de produire une conversion de fichiers GIS-ERDAS dans ARC et vice-versa.
La
conversion
et
les
possibilités
d'échange
étendent
les
fonctions
ERDAS
et
d'ARC/INFO.
L'utilisateur sur un système PC peut avoir accès aux commandes des deux systèmes via une
émulation Tektronix. On peut obtenir une carte en format vecteur avec ses attributs, combinée
avec une image couleur. On peut utiliser ARC pour faire l'habillage cartographique des images,
utiliser INFO pour sélectionner des caractéristiques qui seront également rapportées à l'image, ou
utiliser ERDAS pour changer les couleurs, faire des annotations, etc..
La version PC de ARC / INFO contient 7 modules comprenant ;
génération et gestion de base de données,
digitalisation, édition et mise à jour des données cartographiques ; possibilités de lire et
d'intégrer des données "scanner" dans la base de données,
génération et gestion de tableau de données, introduction et mise à jour de données,
tableau, gestion de fichier, analyse statistique, génération de tableau,
analyse
cartographique,
interprétation,
modèle
numérique
de
terrain,
overlay
de
polygone, calcul de points,
affichage cartographique, polygone, ligne, label, annotation en interactif,
interrogation, sélection de zones pour la cartographie ou les tableaux en donnant un jeu
de caractéristiques,
interface ERDAS permettant de convertir des données raster en fichier ARC et vice¬
versa.
Le logiciel PC ARC/INFO donne à l'utilisateur trois catégories de possibilités :
-
cartographie automatique,
-
manipulation de données, analyse et gestion,
-
sortie graphique et affichage à l'écran.
Il permet de gérer une multitude de types de données statistiques et spatiales. Le SIG et le
gestionnaire de base de données INFO intègrent une série d'outils pour la digitalisation de cartes,
le transfert de données, la gestion de la base de données relationnelle, la combinaison de cartes,
l'îiffichage, l'interrogation, l'édition graphique interactive, le géocodage, l'analyse de réseau. Le
logiciel comprend des drivers permettant une indépendance des périphériques et autorisant un
large choix de moniteurs, digitaliseurs et traceurs.
22
ERDAS
ESRI
ERDAS ARC/INFO INTERFACE
DATA EXCHANGE
-* DISPLAY
READ'
.LANI
^CLASSIFY'
'^
^ CLUSTER -
.DIG
^GRDPOL-
-.GIS
-*- ERDASSVF
I
.SVF
-«
.SVF -<
^ GRIDPOLY
POLYGRID
^ COVER
_J
VECTORS OVER IMAGERY
.LAN
ARCEDIT-^
^READ-
^
COVER
.GIS-
ARCPLOT-»
DISPLAY-
^
DISR XXX
ERDAS
ESRI
3.3.5 - Les services d'ERDAS
ERDAS dispose d'un département (Applications Engeneering Department) spécialement
chargé de l'installation des systèmes, de la formation, et de l'assurance qualité. Il garantit ses
systèmes et en particulier son logiciel exempt d'erreur logique. Tout système avant d'être livré est
testé (matériel et logiciel). ERDAS annonce l'installation de ses systèmes en moins de 8 heures.
Une équipe de professionnels est chargée de la formation aux techniques du traitement d'image et
SIG à travers le logiciel
ERDAS ; elle peut intervenir sur le
site du client.
La garantie des
systèmes est de 3 mois durant lesquels l'aide téléphonique est gratuite. Moyennant contrat après
cette période, il offre les services classiques de maintenance logiciel.
ERDAS coordonne un groupe d'utilisateurs qui se réunit chaque année ; il publie une revue
(MONITOR) pour favoriser les échanges entre ERDAS et les utilisateurs. Il propose également un
service
de
scanérisation de
cartes
et de
photographies aériennes,
la construction de
base de
données incluant la digitalisation de documents et l'assistance dans l'analyse d'applications, en
particulier dans le domaine de la gestion des ressources naturelles.
3.3.6
Les utilisateurs d'ERDAS
ERDAS étant sans doute le logiciel le plus vendu sur PC, il est un des plus populaires. Il
serait difficile de faire une liste exhaustive de ses utilisateurs. Les plus connus sont :
EARTH SAT
U.S.G.S.
N.A.S.A.
Du Pont de Nemours
Ministère de l'Agriculture de Malaisie
Ministère de l'Agriculture du Maroc
Ministère de l'Agriculture du Zimbabwe.
ERDAS est représenté dans plus de 35 pays dans le monde. Une très bonne représentation
en Allemagne
est faite
par
la
société GIS
Graphik
et Bildverabeitung GmbH
à Munich,
de
nombreux systèmes ont été installés en Allemagne, Autriche, Belgique et Hollande. En France, la
représentation est effectuée depuis 1 an par la société Digital Design.
24
3.3.7 - Evaluation d'ERDAS
ERDAS a été le premier à annoncer une version de son système en affichage 1024, sur PC et
sur SUN. L'intégration en réseau Ethernet des PC avec les calculateurs DEC est très performante
et permet à bas
prix d'augmenter
le
nombre
de postes
interactifs tout en
bénéficiant de
la
puissance du mini ordinateur. La liaison entre ERDAS Host et ERDAS-PC permet l'échange de
données
dans
de
bonnes
conditions.
La
grande
modularité
du
d'attaquer le marché dans différents domaines d'applications.
système
ERDAS
lui
permet
C'est sans doute là son gage de
réussite, sans compter sa bonne intégration avec ARC /INFO.
3.4 - TERRA-MAR (MICROIMAGE-TERRAPAK)
TERRA-MAR Resource Information Services, Ine est une société californienne créée en
1976 qui depuis 4 ans vend des systèmes de traitement d'image sur PC et qui, plus récemment,
commercialise
un
module
séparé
de
système
d'information
géographique.
Les
systèmes
fonctionnent sur IBM PC/AT, SPERRY PC/IT et COMPAQ 386 et autres compatibles de même
type, mais également sur station de travail 32 bits tel DEC, PRIME et SUN.
Les logiciels de
TERRA-MAR sont integrables dans une architecture réseau.
Le système TERRA-MAR comprend 5 modules :
MICROIMAGE:
Traitement d'image,
TERRA PAK :
SIG en mode vecteur,
T. MAPPER :
Cartographie,
TPLAN :
Traitement de texte, graphique de gestion, tableaux,
SEISIMAGE :
Analyse sismique.
Développés
indépendamment
en
FORTRAN
l'un de
l'autre
77
et
en
ou ensemble
Assembleur,
ces
avec possibilité
modules
d'échange
peuvent
de
fonctionner
données.
Chaque
module peut être acheté séparément. TERRA-MAR fournit des systèmes clés en main et propose
des kits pour augmenter les modules de base.
3.4.1 - L'inferface utilisateur
Présenté sous forme de menu arborescent les logiciels ont des menus communs entre les
différents modules. Ils fonctionnent dans les 2 modes, interactif ou batch. Dans le mode interactif
de nombreux paramètres sont définis par défaut et un mode commande est possible pour
les
utilisateurs avertis.
25
3.4.2 - Les fonctions de MICROIMAGE
Le logiciel peut lire les formats de CCT Landsat MSS et TM, SPOT et AVHRR. Toutes les
données images sont stockées et traitées en format 8 bits. L'affichage se fait sur 512 X 398 pixels
sur 24 bits, les 114 colonnes restantes sont utilisées pour afficher différentes informations telles
que des histogrammes, des tables de couleurs...
Les programmes de visualisation produisent une variété de stretching telle que ;
linéaire,
égalisation d'histogramme,
exponentielle,
logarithmique.
Les fonctions de rapport de canaux sont incluses dans les fonctions de visualisation. Les
rapports de canaux peuvent être automatiquement calculés avec les bons facteurs multiplicatifs
en résultat.
La visualisation peut se faire en pleine résolution ou décimée ou zoomée.
Un affichage
décimé de la surface complète est automatiquement calculé, la sélection d'une fenêtre pleine
résolution est faite sur cette image, puis affichée. Toutes les fonctions de traitement d'image ne se
font que sur les images affichées à l'écran. Il n'y a pas de possibilités de faire du traitement de
fichier sur disque. Ce système ne peut pas travailler sur une image entière, ce qui est très gênant
notamment en classification ou en rehaussement de contraste. Cest une limitation majeure du
système ; TERRA-MAR annonce dans sa prochaine version de
complète.
logiciel
le traitement de scène
En contrepartie la rapidité d'exécution des fonctions est très performante.
Dans la
fonction rehaussement de contraste, il n'est pas possible de travailler sur l'histogramme d'une
sous-scène, la fonction histogramme travaille sur l'image entière affichée.
Les noyaux de convolution ne peuvent être définis que par des coefficients 3X3 avec des
valeurs entières. Il n'y a pas de paramètres pour caler le résultat après filtrage. Les fonctions
pseudo-couleur sur un canal image utilise une table de densité de valeur de gris et de couleur,
l'opération se fait en interactif avec la souris.
26
Les opérations multicanaux comprennent en plus des rapports de canaux (dans ie module
d'affichage),
ACP,
conversion
RVB
en
ITS
et
vice-versa.
Pas
de
combinaison
linéaire.
Les
statistiques pour les ACP peuvent être données depuis des sous-images rectangulaires.
Du point de vue des classifications les fonctions suivantes sont disponibles :
-
classification supervisée par maximum de vraisemblance,
-
classification supervisée et non supervisée par hypercube.
Pour la classification supervisée, les parcelles d'entraînement sont définies interactivement
à l'écran par des polygones. L'attribution des couleurs pour chaque classe se fait en même temps
que la définition des parcelles, mais une fois attribuées, il ne semble pas qu'il y ait de moyen pour
changer ces couleurs ensuite.
La visualisation des statistiques se fait sur histogramme bidimensionnel.
Les fonctions de correction géométrique supportent la prise de point de contrôle à partir
d'un digitaliseur, la correspondance s'effectue par le calcul d'un modèle de déformation d'ordre 1,
2, 3 ou 5. Les méthodes d'interpolation utilisées sont : plus proche voisin, interpolation linéaire ou
convolution cubique. Il n'existe pas de module pour fabriquer des mosaïques d'images.
Une fonction d'analyse de linéarité permet de tracer des linéaments sur l'image et de créer
un diagramme d'orientation.
Les
vecteurs
fonctions
et
de
polygone.
digitalisation
Les
polygones
de
sont
polygone
supportent
digitalisés
par
des
la digitalisation
arcs
de
individuels
points,
et
sont
automatiquement rattachés à chaque noeud d'intersection et assemblés en polygones dans le
module TERRAPAK qui est décrit plus loin. Ce module est de grande qualité, comparable à
l'interface de digitalisation d'ARC/INFO.
Les fonctions
SIG incluses dans un module
appelé TERRAPAK
travaillent en mode
vecteur. Elles utilisent un SGBD relationnelle pour stocker et manipuler les attributs des objets
graphiques. Tous les plans de données et leurs attributs sont stockés dans une seule base. Un
historique de toutes les transactions de la base de données est accessible à tout moment.
Jusqu'à 10 attributs peuvent être associés par type de données. Les attributs peuvent être
entiers, flottants, caractères, dates, vecteurs ou matrices 2D ou 3D. Les vecteurs et les matrices
comptent pour un seul attribut.
27
Les
attributs
sont
automatiquement
transférés
dans
des
cartes
dérivées,
créées
par
génération de zone et plan d'overlay.
Ces
TERRAPAK.
Les fonctions d'analyse du SIG sont filtrage,
fonctions sont émises à travers un langage de commande. Chaque étape demande une compilation
du langage de commande, une extraction des données, filtrage, génération de zone, overlay et
génération de carte. Ce processus est vraiment lourd et mal commode, il devrait être amélioré dans
une future version de logiciel.
Le
processus de
filtrage
permet
la
suppression de
caractéristiques cartographiques
en
spécifiant des conditions booléennes sur les données attributs, les conditions booléennes peuvent
être très complexes et être appliquées en un seul passage à travers le plan carte.
Les zones peuvent être générées autour de point, de ligne ou de polygone. Dans le cas de
polygone, les zones peuvent être générées à l'intérieur ou à l'extérieur des limites. Différents poids
par zone peuvent être utilisés pour différentes caractéristiques dans un seul passage.
Plusieurs plans peuvent être confrontés dans un seul passage. Les opérateurs booléens et
arithmétiques sont utilisés pour contrôler le processus combinatoire.
A travers T-MAPPER, qui comporte de
nombreuses facilités cartographiques
(contour,
profil, vue perspective, bloc diagramme, etc.) on peut générer la sortie de carte sur traceur ou
l'afficher
à
l'écran.
Les
couleurs
sont
spécifiées
par
l'utilisateur
et
la
légende
est
créée
automatiquement. L'utilisateur a le choix de l'échelle de sortie.
TERRAPAK produit également des tableaux et des statistiques sur imprimante.
3.4.3 - L'interface STI/SIG
C'est le point faible de TERRA-MAR. Il n'y a pas vraiment de lien entre MICROIMAGE et
TERRAPAK, ceci devrait être également revu dans une prochaine version. De plus, il n'existe pas
d'autres possibilité de projection qu'UTM.
28
3.4.4 - Les services de TERRA-MAR
TERRA-MAR fonctionne à la manière d'un bureau d'étude, il propose :
Traitement de gros volumes de données, notamment pour les corrections radiométriques
et géométriques sur Landsat TM ;
Géoréférence
d'images
satellites
et
autres
bases
de
données
dans
un
référenciel
cartographique commun ;
Classification et génération de documents cartographiques ;
Aide à l'interprétation en collaboration avec les clients ;
Développement de modules logiciels pour applications spécifiques des utilisateurs ;
Services
de
(exploitation
consultance
minière,
pour
les
charbon).
applications
Analyse
de
aux
ressources
données
non
géologiques,
renouvelables
modélisation
tectonique, études structurales et stratigraphiques.
3.4.5 - Les utilisateurs de TERRA-MAR
TERRA-MAR a installé au moins 150 systèmes sur PC, la plupart des installations sont
dans le secteur privé, principalement dans les industries d'extraction des ressources sol et sous-sol.
En 1986, un système a été installé chez SPOT IMAGE CORPORATION, ce dernier en assure la
promotion.
TERRA-MAR
a
également
signé
un
gros
contrat
avec
les
services
généraux
de
l'administration américaine (GSA) afin de fournir un système à tous les services en charge de la
gestion des ressources terrestres d'hydrogéologie, océanographie, géologie, mine, agriculture...)
En Afrique dans le cadre des projets de prévention dans la lutte contre la famine sur les
crédits USAID il a fourni 3 systèmes dont 2 à Kartoum (Soudan) et 1
à Nairobi (Kenya)
au
RCSSMRS.
Enfin
il collabore
avec de nombreuses
universités
notamment avec
le département de
géographie de l'Université du Nord de l'IUinois où ont été étudiés les problèmes de deforestation en
Thaïlande.
3.4.6 - Les évolutions de TERRA-MAR
TERRA-MAR a acquis mi-87 la société GEOSIM (Houston). Cette société avait développé
un ensemble de logiciels pour les géologues, géophysiciens, pétrophysiciens.
29
Le but de cette fusion est de pouvoir proposer en plus de ses modules de traitement d'image
satellite et système d'information géographique les logiciels suivants :
ACTONE : Une famille de six programmes à bas prix, pour la géologie et géophysique ;
GEOPHYSICAL ANALYSIS SYSTEM : Un jeu de cinq programmes sophistiqués pour la
modélisation
géophysique,
génération
de
sismogrammes
synthétiques,
modélisation
d'interpolation, édition de log de puits ;
PETROPHYSICS PLUS : 4 modules pour l'analyse pétrophysique ;
T-MAPPER : Module décrit précédemment.
3.4.7 - Evaluation de MICROIMAGE et TERRAPAK
Un certain nombre de fonctionnalités telles que le traitement sur les images satellites
complètes, l'utilisation de masque, la diversification des systèmes de projection et une meilleure
interface entre les modules sont en train d'être développés. Cette nouvelle version devrait donner
au système une grande puissance de traitement.
3.5 -DECISION IMAGE
Fondée en 1984, Decision Image est une société américaine basée à Princeton dans le New
Jersey ; elle est spécialisée dans les domaines du traitement graphique et du traitement d'image
sur micro ordinateur type IBM-PC ou compatibles.
Le système se compose de 9 modules :
RESSOURCE Module général de traitement d'image
Corrections géométriques
TAPE lecture des CCT
ARGOS fonctions multispectrales
Perspective 3 D
Topographique
STATGRAPHICS Statistiques graphiques
SIG ARC-RASTER
Interfaces ARC /INFO et AUTOCAD
Decision Image a pris comme option la rapidité d'exécution des fonctions images de son
système
sur
micro.
Pour
ce
faire,
il
utilise pleinement
les
ressources
des
cartes
images
en
particulier celles de MATROX MVP et d'IMAGRAPH. Développé en C et en APL, ce système
30
présente deux modes de fonctionnement,
l'un très
interactif utilisant un
module de
mémoire
image complémentaire de 64 MO, l'autre plus lent utilisant le disque et la mémoire image 4M0.
3.5.1 - L'interface utilisateur du système Decision Image
Se
présente
sous
forme
de
menus
hiérarchiques
plein
écran,
le
dialogue
s'effectue
uniquement à l'aide de la souris. Le dialogue écran est très rapide, l'utilisation du clavier est
réservée à l'introduction de paramètres, nombreuses réponses par défaut sont disponibles et une
aide en ligne est donnée pour chaque commande.
3.5.2 - Les fonctions
La lecture des données est effectuée avec le module TAPE ; il supporte une grande variété
de formats de CCT, Landsat MSS et TM, SPOT, NOAA ainsi que USGS (DLG, GIRAS, DEM)
USDA AMS.
La
visualisation
Moyennant
l'adjonction
se
fait
d'un
sur
512
module
X
image
512
de
ou
1024
64MO,
X
la
1024
pixels
fonction
en
vraies
panoramique
couleurs.
permet
de
visualiser l'image entière par fenêtre de 512 ou 1024. Le calcul de l'histograme peut se faire soit
sur l'image entière, soit sur une zone de l'image. De nombreuses fonctions pour manipuler les
tables sont accomplies à travers le langage APL.
Un choix de fonctions de filtrage assez varié peut être appliqué à l'image entière, des
filtres utilisateurs peuvent être définis. Les temps de réponse sont extrêmement rapides.
Les fonctions de rapports de canaux, analyse
en
composante principale
et ITS sur
l'image entière sont regroupées dans un menu appelé "Transformation d'image" le résultat est
automatiquement eiffiché avec un codage des résultats sur des valeurs comprises entre 0 et 255.
Plus de
60 opérations primitives sont disponibles
grâce
à
l'utilisation du
langage APL.
Ces
fonctions ne peuvent s'appliquer que sur l'image affichée.
Les fonctions de classification comprennent un menu avec détermination des parcelles
d'entrainements, statistiques (matrice de confusion...). Les méthodes de classification utilisées
sont:
-
minimum distance
-
maximum vraisemblance
-
agrégation.
31
Le menu limite à 7 le nombre de canaux pouvant être classés, en mode commande on peut
aller jusqu'à 30. Une fonction légende permet de fabriquer interactivement la légende des classes,
de nombreuses fontes de caractères sont disponibles.
Les fonctions de corrections géométriques permettent la correction de carte à image et
d'image à image en standard sur 512
adjonction de
64 MO de
RAM
X
512 ou 1024
supplémentaire.
X
1024 pixels ou sur image entière avec
Possibilité
de
prendre des
points d'amer,
les
méthodes d'interpolation utilisées ne sont pas indiquées dans les documentations.
La digitalisation des polygones utilise les structures de données "arcs", "chaîne", "zone" ou
"segments de ligne". Un processus automatique d'élimination des trous, des lignes dupliquées
causées par la digitalisation, est disponible.
La digitalisation peut se faire sur l'image affichée dans les plans graphiques.
Les fonctions SIG de Decision Image sont incluses dans un module appelé "Integration
Arc-Raster". Le système est limité à 16 000 vecteurs pour les graphiques et 1024 X
1024 pixels
pour les images. Les fonctions overlay utilisent les opérateurs arithmétiques et booléens et le
nombre
de
plans
n'est
pas
limité.
Les
opérations
d'overlay
sont
limitées
sur
des
valeurs
numériques comprises en 0 et 255.
Un interface avec ARC/INFO est disponible pour le traitement SIG vecteur ainsi qu'un
interface avec AUTOCAD pour la DAO.
Un module topographique permet de lire des modèles numériques de terrain et permet de
fabriquer des images en relief, calcul pente, orientation, etc.. un autre module de visualisation 3D
permet de faire des perspectives en combinaison avec l'image satellites et le MNT.
3.5.3 - L'interface STI/SIG
Il n'existe pas de module de conversion matrice- vecteur ou vecteur-matrice. L'interface se
fait uniquement en mode affichage.
32
3.5.4 - Evaluation de Decision Image
Ce système est encore très incomplet, notamment dans ses fonctions SIG, cependant il est
possible que nous n'ayons pas une information très actualisée et que les conclusions auraient pu
être différentes si un test de ce système avait pu être fait ; il n'existe pas de
représentation
française de Decision Image.
3.6 -EASI/PACE
C'est
un
système
implantée à Toronto.
STI/SIG
Depuis
produit
1982
par
la
société
elle a développé
PCI,
qui
est
un système de
une
société
traitement
canadienne
d'image et un
système information géographique, dédiés à la télédétection. Ces outils ont été portés sur de très
nombreux calculateurs et écrans de traitement d'images. Du PC au VAX et SUN jusqu'au super
calculateur Alliant et pas moins de 13 types d'écran allant de COMTAL, à PICTRAL (MATRA)
jusqu'à
PIXAR
tout
dernièrement.
Cette
facilité
de
porter
ses
systèmes
est
due
aux
caractéristiques de la programmation qui a été faite en code indépendant des machines. Une
version sous les systèmes UNIX, VMS et DOS est proposée, PCI offre 4 niveaux de distribution :
Système clés en main incluant logiciel et matériel.
Système
clés
en
main
incluant
en
plus
une
boite
à
outils
contenant
toutes
les
matériel,
des
bibliothèques objet.
Système
clés
en
main programmable
incluant
en plus
du logiciel,
du
bibliothèques, le code source complet.
Logiciels uniquement dans leurs versions exécutables.
La licence d'utilisation des logiciels est donnée pour un CPU.
La boîte à outils est accessible en Fortran et en C. Elle contient un environnement de
programmation et toutes les librairies pour l'interface utilisateur, l'accès à la base de données et
aux fonctions d'affichage.
La version EASI/PACE sur station SUN (3 et 4) est particulièrement bien intégrée, elle
utilise la carte TAAC-1 (32 bits soit 8 bits pour chaque couleur et 8 bits pour les plans graphiques)
ce qui lui permet un affichage vraie couleur sur 1150 pixels par 900 lignes à l'écran SUN ou sur un
moniteur séparé.
33
Elle utilise le multifenêtrage de SUN pour les dialogues. Le prix de la version complète du
logiciel sur SUN 3 incluant STI/GIS -h FFT -f tracé sur imprimante est de : 23,820 $ et de 30,740 $
sur SUN 4. Il faut bien entendu ajouter à ces prix le coût des matériels.
Le système EASI/PACE est formé de 11 modules indépendants :
Analyse d'image (Module de base).
Analyse multispectrale
Corrections géométriques
Applications géographiques
Entrées / sorties sur bande
Transformations fréquentiel les
Sortie par "hardcopy"
Digitalisation de polygone
Editeur de vecteurs
Interface ARC/INFO
Analyse terrain.
3.6.1 - L'interface du système EASI/PACE
Il se présente sous forme de menu incluant des facilités graphiques, une aide en ligne est
accessible pour toutes les fonctions, et un historique de cession est automatiquement généré.
Toutes les fonctions sont accessibles soit par menu soit en mode commande en batch ou interactif.
3.6.2 - Les fonctions d'EASI/PACE
Elles travaillent à partir d'une base de données intégrée.
Les fichiers de cette base de
données peuvent contenir jusqu'à 64 canaux images de 32 767 lignes par 32 767 pixels ainsi que
1 000 segments de données auxiliaires (vecteurs, tables booléennes, parcelles d'entraînement,
statistiques...). Cette base intégrée permet de stocker dans un seul fichier toutes les données
associées à l'image.
La gestion des données permet la consultation, l'interrogation, l'édition des :
-
images
-
graphiques
-
cartes
-
tables booléennes et tables de couleurs
34
-
polygones
-
vecteurs
-
points de contrôle
-
descripteurs de données
-
textes.
Le traitement des images se fait sur des sous-zones ou sur l'image complète.
Un utilitaire d'archivage sur bande magnétique de la base de données est également fourni.
La visualisation des images se fait en 512 X 512 ou 1150 X 900 suivant le type d'écran, le
facteur d'échelle est automatiquement calculé en fonction de la taille de la fenêtre à visualiser.
Une grande variété de fonctions d'amélioration des contrastes est disponible, elles peuvent être
mises en iuvre sur la totalité de l'image, sous un masque graphique ou une région d'intérêt.
L'histogramme est produit soit en mode graphique "barre" ou en format numérique. Toutes les
statistiques peuvent être visualisées à l'écran, imprimées ou sauvegardées sur disque.
Les opérations de filtrages sur image comprennent une grande variété de filtre avec une
taille de matrice pouvant aller jusqu'à 11
X
11. L'échelle en sortie peut être automatiquement
calculée ou définie par l'utilisateur. Les filtrages peuvent se faire directement sur l'image affichée
ou sur le fichier disque.
Les opérations multicanaux incluent les ratios, les combinaisons linéaires, normalisés
automatiquement ou non, sur une zone de l'image ou sous un masque. Le masque peut être un plan
SIG.
Les
combinaisons
linéaires
peuvent
intégrer
16
canaux
en
entrée
et
sont
également
normalisées automatiquement ou non, incluant les options d'échelles linéaires ou logarithmique.
L'analyse en composantes principales offre des statistiques (matrices de corrélation et de
covariance,...) et peut transformer jusqu'à 16 canaux avec les mêmes possibilités de normalisation
et sélection des zones de travail que pour les ratios et les combinaisons linéaires.
Les
fonctions
de
classifications
offertes
sous
EASI/PACE
sont
:
maximum
de
vraisemblance hypercube et agrégat. Elles peuvent s'effectuer sur 16 canaux et 64 classes. La
définition des zones de travail peut se faire sous masque ou sous zone de contrôle en provenance du
SIG. La définition des parcelles d'entraînement est obtenue soit, depuis une table à digitaliser,
interactivement à l'écran sur image ou sur histogramme bidimensionnel, ou depuis un plan SIG.
35
Les
statistiques
associées
sont
affichées
à
l'écran
et
peuvent
être
imprimées
ou
sauvegardées sur disque.
Les fonctions de corrections géométriques permettent de superposer une image à une
autre image ou une carte ou des polygones à une image. Plusieurs méthodes d'acquisition de points
de contrôle sont possibles. Dans la superposition de 2 images, l'utilisateur peut partager son écran
et afficher les 2 images, puis interactivement désigner les pixels communs. Un outil de sélection
de points, semi-automatique, permet de correler les deux images et d'améliorer la précision.
Dans la superposition d'image à des polygones, ces derniers peuvent venir des
sources
suivantes :
-
plans SIG
-
conversion matrice-vecteur
-
digitalisation de polygone à l'écran ou à partir d'une table
-
contours de continents issus de WORLD DATABANK II
La superposition d'images à une carte se fait en sélectionnant interactivement les points de
l'image à l'écran et de la carte sur la table à digitaliser. L'utilisateur peut entrer au clavier la
latitude et la longitude du point qu'il désigne au curseur. Des outils de contrôle sont donnés p>our
valider les points de contrôle, sous forme de représentations graphiques, pour apprécier les erreurs
résiduelles.
Le calcul du modèle de déformation peut être jusqu'à l'ordre
5 et les algorithmes
d'interpolation utilisés sont les suivants :
-
plus proche voisin
-
interpolation bi-linéaire
-
convolution cubique.
Une fonction mosaïque est également disponible.
Le module de transformations fréquentielles inclut :
-
FFT
-
Cosinus
-
Hadamard
-
Walsh.
Toutes ces fonctions s'appliquent sur les images résidant sur disque.
36
La digitalisation de polygones se fait soit directement à l'écran, soit par une table à
digitaliser.
Les
outils
d'édition
de
la
base
de
données
servent à
mettre
à jour
les
fichiers.
Cependant un module comprenant un éditeur de vecteur permet plus aisément de corriger et
mettre à jour les documents digitalisés.
Les fonctions SIG sont en mode raster et permettent de manipuler et analyser des plans
thématiques.
Les plans peuvent provenir soit des résultats de classifications d'image, ou des
digitalisations de carte.
Les fonctions sont disponibles sous deux modes, interactif à l'écran ou en batch disque.
Elles
permettent
de
combiner
des
plans
(maximum
16),
d'utiliser
des
opérateurs
arithmétiques et logiques.
Les fonctions d'analyse comprennent :
-
analyse de similitude
-
analyse de proximité
-
continuité
-
pondération.
Un module de conversion raster en vecteur permet la transformation des résultats pour être
éventuellement exportés vers un autre SIG notamment ARC/INFO ; un interface avec ce SIG a été
développé par PCI dans les deux sens.
Un module de hard copy couleur sur Tektronix 4696 a été également développé pour sortir
des compositions colorées des cartes thématiques, des combinaisons images et cartes.
Un module de traitement des MNT permet de calculer et d'utiliser les données dérivées avec
les données images ou un plan du SIG. Les caractéristiques incluent le calcul de pente, d'altitude
et d'exposition, la génération d'image en relief, l'analyse de bassin, la génération d'image stéréo et
de vues en perspective, la correction d'image.
37
3.6.3 - Evaluation d'EASI/PACE
Ce système est très riche en fonctionnalités, il est en concurrence directe avec ERDAS.
Cependant le traitement des vecteurs est encore un point faible du système SIG qui est raster. Les
sociétés
PCI et TYDAC (fournisseur du SIG "SPANS") viennent d'annoncer leur collaboration
pour la mise au point d'un système intégré de Télédétection et d'information géographique.
La
représentation d'EASI/PACE en France est faite par la Société MATRA.
3.7 -MULTISCOPE
C'est un système STI/SIG développé par la société CAP SOGETI à Toulouse, à partir d' un
cahier des charges du CNES, avec le concours du LERTS. Commercialisé depuis mai 88, il compte
aujourd'hui 31 systèmes installés. Lancé au début de l'année 87, il représente à ce jour 10 annéeshommes de développement. CAP SOGETI ne vend pas un système spécialisé mais un logiciel.
Néanmoins il propose une gamme de matériel qu'il a testé et produit la liste des distributeurs.
Développé en langage C sous MS DOS à travers le multifenêtrage MS-WINDOWS, MULTISCOPE
fonctionne sur tous les micro-ordinateurs de type PC AT. Il se compose de 6 modules :
-
Module de base Multiscope
-
Lecture de fichier MNT
-
Digitalisation de polygones
-
Croisement de plans d'informations
-
Interface imprimante couleurs
-
Boîte à outils.
Multiscope gère 16 K (16 384 types de données différentes), c'est-à-dire qu'il est capable de
gérer tous les objets que l'on associe à l'image (points amer, table de couleurs, statistiques...) mais
également des plans cartographiques. L'architecture de Multiscope est composée de trois grandes
fonctions :
-
la structure d'accueil qui gère l'écran couleur et l'image,
-
les fonctions d'applications de traitement d'image,
-
le moteur d'application qui permet l'enchaînement de traitement en mode batch.
38
3.7.1 - L'interface du système Multiscope
Il
est mis en
oeuvre
à travers
le
multifenêtrage,
une
souris
et des
menus déroulants.
Incontestablement, il permet une grande interactivité de dialogue.
L'ensemble des dialogues est géré sur l'écran du PC, l'affichage des images se fait sur l'écran
RVB.
3.7.2 - Les fonctions de Multiscope
Elles
travaillent
traitement est
en
cours
sur
l'image
entière
sur
disque
quelle
que
son déroulement est matérialisé à l'écran.
soit
Les
sa
taille,
traitements
lorsqu'un
peuvent
s'effectuer sur des régions d'intérêt, notamment lorsqu'il y a création de masque.
La visualisation des images se fait sur moniteur RVB sur 512 X 480 pixels.
L'affichage en mode sous-échantillonné permet, en déplaçant un rectangle sur cette image,
de sélectionner la zone d'intérêt et de l'afficher en pleine résolution.
Les
fonctions
d'amélioration
de
contraste
comprennent
peu
de
fonctions
prédéfinies,
(équipopulation), la possibilité de tracer manuellement une courbe est donnée.
Le
calcul de
l'histogramme
peut se faire
soit sur l'image entière,
soit
sur une image
masquée. L'histogramme une fois affiché permet en déplaçant le curseur d'obtenir la population de
pixels à une radiométrie donnée.
Les opérations de filtrage comprennent convolutions, laplaciens et morphologie mathé¬
matique, la taille du filtre peut aller jusqu'à 33 X
33. On peut créer des filtres utilisateurs, des
filtres standards sont prédéfinis.
Les opérations multicanaux comprennent les ratios avec ou sans normalisation, les ACP,
décorrélations, et les combinaisons linéaires. Multiscope peut réaliser une ACP en sélectionnant
jusqu'à 9 canaux.
Les fonctions de classification comprennent 2 algorithmes :
-
hypercube
-
maximum de vraisemblance.
39
La phase d'apprentissage se fait à l'écran et depuis peu,
les parcelles peuvent avoir été
digitalisées à partir d'une table. Statistiques et matrice de confusion servent d'outil de contrôle.
Les fonctions de corrections géométriques de Multiscope permettent de caler une
image
par
rapport
à
une
autre
en
prenant
des
points
d'appui
à
l'écran.
Les
méthodes
d'interpolation utilisées sont :
-
plus proche voisin,
-
bilinéaire,
-
bicubique.
Depuis peu, à travers le module digitalisation, il est possible de créer un fichier de point
d'appui à partir d'une table à digitaliser. Il sera sans doute possible de coder une image par rapport
à une carte. Possibilité également de faire du ré-échantillonnage.
La digitalisation de polygones est un module émanant du LERTS qui vient juste d'être
intégré. A ce jour encore très peu d'information. Il permet de gérer une table à digitaliser et de
saisir des vecteurs en mode points, lignes. Une fonction permet de convertir les données vecteurs
en raster.
Le SIG de Multiscope est un système d'information géographique en mode raster. A ce
jour, il ne dispose pas de base de données, ni de modules de transformations de coordonnées dans
un système de projection. Il permet néanmoins de croiser des plans d'information pouvant être
issus des plans dérivés de MNT, de plans digitalisés ou de résultats de classification. Les fonctions
disponibles à ce jour sont :
-
opérateurs arithmétiques et logiques,
-
pondération.
Les interfaces développés vers les traceurs Tektronix 4693 et 4696 permettent de produire
des impressions (cartes, images).
3.7.3 - Evaluation de Multiscope
Le système Multiscope a été architecture sur des bases solides et évolutives. Grâce à sa
structuration il permettra de suivre l'évolution technologique des cartes images et des systèmes
d'exploitation.
Une
version
1024
X
1024
sur
carte
VISTA
est
en
cours
de
préparation,
MULTISCOPE 1024 sera sans doute annoncé pour le printemps. Cependant un certain nombre de
40
fonctionnalités sont aujourd'hui absentes du système, notamment des fonctions prédéfinies de
streching, des outils de corrections géométriques avec projection, des fonctions SIG. Ce logiciel n'a
pas encore un an de commercialisation, il sera sans doute plus enrichi dans quelques mois.
41
4 - COMPARAISON DES STI/SIG
4.1 - LISTE DES RUBRIQUES
Pour
avoir
une
vue
synoptique
des
systèmes
présentés
auparavant
et
en
vue
de
les
comparer, des grilles ont été réalisées en fonction des rubriques suivantes :
MATÉRIELS
Type de calculateur
Type d'écran
Nombre de pixels visualisés
Nombre de couleurs simultanées
Type de table à digitaliser
Hard-copy
Scanner, caméra CCD
Restituteur photo- video
Restituteur photo-numérique
Disque optique
Réseau local.
LOGICIELS SYSTEME
Système d'exploitation
Normes graphiques.
INTERFACE UTILISATEUR
Multifenêtrage
Dialogue utilisateur
Boite à outils
Langage des sources
Mode d'utilisation.
SUPPORT
Documentation
Formation
Assistance téléphonique
Groupe utilisateur
Maintenance logiciel
Livraison des sources.
42
LOGICIELS TRAITEMENT D'IMAGE
Formats de CCT
Visualisation image
Adaptation de dynamique
Fausse - couleurs
Annotations graphiques
Analyses statistiques
ACP - Décorrélation
Rapports de canaux
Filtres
Corrections géométriques
Transformations fréquentielles
Classffications
Topographie
Interface avec SIG
LOGICIELS - Système Information Géographique
Digitalisation de carte
Traitement des vecteurs
Editeur de données
Conversion de données
Nature des attributs
Transformation de coordonnées
Type de projection
Type de base de données
Liens entre les bases de données
Historique des transactions
Interface avec autres logiciels
Génération de documents
Importation - Exportation de fichiers
Fonctions d'analyse.
LIMITATIONS
Traitement d'image
SIG
43
PRIX
Logiciel
Matériel (configuration de base)
Matériels -t- STI
matériels -I- SIG
Matériels + STI -I- SIG
Drivers -I- matériels
Interfaces.
44
4.2 - GRILLES DE COMPARAISON
MATÉRIELS
1
2
3
DEC
X
X
X
X
SUN
X
X
X
X
X
X
4
5
6
TYPE DE CALCULATEUR
PRIME
MASSCOMP
X
X
CYBER
X
PERKIN ELMER
X
ALLIANT
X
PC/AT
X
DATA GENERAL
X
X
X
X
X
X
ATT 382
X
GOULD
X
TYPE DECRAN
DEC
X
X
X
SUN 150, 3/60, 3/260, 4
X
X
X
X
PIXAR
X
MEGA VISION
X
ADAGE
X
ARIES II, III
X
COMTAL VISION 1/20
X
SILICON GRAPHICS IRIS
X
EBBA II, GIS
X
GOULD FD 5000, 8000
X
X
MEGAVISION
X
RASTER TECH ONE / 80
X
PICTRAL 500, 1000
X
IMA VISION
X
RAMTEK
X
NUMBER-NINE 32
X
X
IMAGRAPH IMAGE 32
X
X
X
X
TAAC-1
X
MASSCOMP 5500
X
MATROX MVP- AT
X
VISTA
X
1 : GRASS ;
2 : ERDAS ;
3 : TERRA-MAR ;
4 : DECISION-IMAGE ;
5 : EASI/PACE ;
6 : MULTISCOPE.
45
MATÉRIELS
2
3
4
5
6
512X512
X
X
X
X
X
1024X1024
X
1
NOMBRE DE PIXELS VISUALISES
1150X900
X
X
X
NOMBRE DE COULEURS SIMULTANEES
16
X
256
4096
X
X
X
X
X
X
X
16 millions
X
X
TJ6LE A DIGITALISER
GEOGRAPHICS 30" X 30", 36" X 42", 60" X 120"
X
HOUSTON INST. 1 1" X 17", 18" X 24", 24" X 36"
X
CALCOMP 17" X 24", 24" X 36", 36" X 48"
X
GENTIAN
X
NON SPECIFIE
X
X
X
X
X
X
X
H/EDCOPY
TEKTRONIX 4696
X
TEKTRONIX 4693
ACT-II
X
EPSON LR-2500
X
X
X
X
X
EPSON FX 286
X
GENICOM 3810 Color
X
HP7475A
X
HP7550A
X
DRAFT.PRO
X
DRAFT MASTER 1 7595A
X
DRAFT MASTER II 7596A
X
VERSATEC
X
PRINTRONIX
X
SEIKO 5301
X
1 : GRASS ;
2 : ERDAS ;
3 : TERRA-MAR ;
4 : DECISION-IMAGE ;
5 : EASI/PACE ;
6 : MULTISCOPE.
46
MATÉRIELS
1
2
3
4
5
X
X
6
SCANNER, CAMERA CCD
NON SPECIFIE 1728-2046 pixels
X
NON SPECIFIE 3456 X 4472 pixels
X
NON SPECIFIE 4096 X 4096 pixels
X
EIKONIX
X
HOWTEK
X
RESTITUTEUR PHOTO VIDEO
1200 pixels 35mn, 4X5 ou 8X10
X
DUNN Multicolor
X
POLAROÏD
X
X
RESTITUTEUR PHOTO NUMERIQUE
MATRIX QCR
X
X
X
MATRIX PCR
X
X
OPTRONICS
X
X
X
DISQUE OPTIQUE
ISI model 525 WC
X
ISI model 5-J- non spécifié
X
X
IBM 3363
X
RESEAU LOCAL
ETHERNET
X
X
X
1 : GRASS ;
2 : ERDAS ;
3 : TERRA-MAR ;
4 : DECISION-IMAGE ;
5 : EASI/PACE ;
6 : MULTISCOPE.
X
X
X
47
LOGICIELS - SYSTEME
1
2
3
X
X
X
X
X
X
X
X
4
5
6
SYSTEME D EXPLOITATION
VMS
UNIX 4.2
X
UNIX 5
MSDOS
XENIX
X
X
X
X
NOS/VE
X
OS/ 32
X
NORMES GRAPHIQUES
GKS
X
CORE
X
1 : GRASS ;
2 : ERDAS ;
3 : TERRA-MAR ;
4 : DECISION-IMAGE ;
5 ; EASI/PACE ;
6: MULTISCOPE.
48
INTERFACE UTILISATEUR
1
2
3
4
5
6
MULTIFENETRAGE
SUNVIEW
X
X
MSWINDOWS
X
DIALOGUE UTILISATEUR
MENU
X
X
X
X
X
ICONE
X
X
LIGNE DE COMMANDE
X
X
AIDE EN LIGNE
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
MACRO COMMANDE
X
X
HISTORIQUE DE TRAVAIL
X
X
REPONSE PAR DEFAUT
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
BOITE A OUTILS
LANGAGE DES SOURCES
ASSEMBLEUR
X
FORTRAN 77
X
C
X
X
X
X
X
APL
X
X
X
X
X
X
X
MODE D UTILISATION
BATCH
X
X
X
INTERACTIF
X
X
X
1 : GRASS ;
2 : ERDAS ;
3 : TERRA-MAR ;
4 : DECISION-IMAGE ;
5 : EASI/PACE ;
6 : MULTISCOPE.
X
49
SUPPORT
1
2
3
4
5
6
X
X
X
X
X
X
SUR SITE DU CLIENT
X
X
CHEZ CONSTRUCTEUR
X
X
X
X
X
ASSISTANCE TELEPHONIQUE
X
X
X
X
X
GROUPE UTILISATEUR
X
X
MAINTENANCE LOGICIEL
X
X
DOCUMENTATION
FORMATION
X
X
X
X
X
LIVRAISON DES SOURCES
MODULE OBJET DES LIBRAIRIES
SOURCE CODE TOTAL
X
X
X
1 : GRASS ;
2: ERDAS;
3 : TERRA-MAR ;
4 : DECISION-IMAGE
5 : EASI/PACE ;
6 : MULTISCOPE.
X
50
TRAITEMENT D'IMAGE
1
2
3
4
5
6
LANDSAT MSS
X
X
X
X
X
X
LANDSAT TM
X
X
X
X
X
X
SPOT
X
X
X
X
X
AVHRR (HRPT, GAC)
X
X
X
X
FORMATS DE CCT
METEOSAT
X
NOAA
X
AUTRES
X
X
SOUS ECHANTILLONNAGE AUTO
X
X
PANORAMIQUE SUR SCENE
X
X
ZOOM / ROAM
X
X
COMPOSITION COLOREE
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
LINEAIRE
X
X
NON LINEAIRE
X
EQUIPOPULATION
X
X
EXPONENTIELLE
X
X
X
LOGARITHMIQUE
X
X
X
LOOCKUP Interactive
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
VIS UALISATION IMAGE
/ADAPTATION DE DYNAMIQUE
X
X
X
X
X
X
X
X
FAUSSE - COULEURS
RVB
X
HIS
X
ANNOTATIONS GRAPHIQUES
TRACES GRAPHIQUES ET TEXTES
X
X
CREATION DE MASQUE
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
AN/ÍLYSE STATISTIQUES
ANALYSE PAR PIXEL
ANALYSE PAR COUPE
HISTOGRAMME
X
X
HISTOGRAMME sous masque
X
X
1 : GRASS ;
2 : ERDAS ;
3 : TERRA-MAR ;
4 : DECISION-IMAGE ;
5 : EASI/PACE :
6 : MULTISCOPE.
51
TRAITEMENT D'IMAGE
2
3
4
5
6
X
X
X
X
X
ADDITION
X
X
X
X
X
SOUSTRACTION
X
X
X
X
X
DIVISION
X
X
X
X
X
MULTIPLICATION
X
X
X
X
X
REHAUSSEMENT DE CONTOURS
X
X
X
X
GRADIENT
X
X
X
X
LAPLACIEN
X
X
X
X
VOISINAGE
X
X
X
X
FILTRE UTILISATEUR
X
X
X
X
X
1
ACP DE CORRELATION
RAPPORTS DE CANAUX
FILTRES
CORRECTIONS GEOMETRIQUES
IMAGE A CARTE
X
X
X
X
X
IMAGE A IMAGE
X
X
X
X
X
X
TRANSLATION
X
X
X
X
X
SYMETRIE
X
X
X
X
X
ROTATION
X
X
X
X
X
RE-ECHANTILLONNAGE
PRISE DE POINTS D'AMER (GCP)
X
X
X
X
INTERPOLATION BILINEAIRE
X
PLUS PROCHE VOISIN
X
ESTIMATION D'ERREUR SUR GCP
X
X
mosaïque
X
X
X
X
TRANSFORMATION COORD.
X
X
GEO - UTM
X
X
UTM - GEO
X
X
AUTRES
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
TRANSFORMATIONS FREQUENTIELLES
FFT
X
X
HADAMMARD
X
WALSH
X
1 : GRASS ;
2 : ERDAS ;
3 : TERRA-MAR ;
4 : DECISION-IMAGE ;
5 : EASI/PACE ;
6 : MULTISCOPE.
52
TRAITEMENT D'IMAGE
1
2
3
4
5
6
APPRENTISSAGE
X
X
X
X
X
X
MAXIMUM DE VRAISEMBLANCE
X
X
X
X
X
X
MINIMUM DE DISTANCE
X
X
X
X
X
HYPERCUBE
X
X
X
X
X
X
X
X
X
CLASSIFICATIONS
CLUSTER
X
MATRICE DE CONFUSION
X
X
X
X
X
HISTOGRAMME-BI-DIMENSIONNEL
X
X
X
X
X
LECTURE DE MNT
X
X
X
X
X
X
IMAGE EN RELIEF
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
CALCUL PENTE, ALT., EXPOSITION
X
X
X
X
X
X
CREATION DE CONTOUR IMAGE
X
X
X
CREATION IMAGE TOPOGRAPHIQUE
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
TOPOGRAPHIE
ROTATION DE MNT
INTERFACE AVEC GIS
CREATION PLANS A PARTIR DE
CLASSIFICATION
UTILISER UN PLAN GIS POUR CLASSIFIER
1 : GRASS ;
2 : ERDAS ;
3 : TERRA-MAR ;
4 : DECISION-IMAGE ;
5 : EASI/PACE ;
6 : MULTISCOPE.
53
LOGICIELS GIS
1
2
3
4
5
6
TYPE DE BASE DE DONNEES
BASE DE DONNEES VECTEUR
X
BASE DE DONNEES RASTER
X
X
X
BASE DE DONNEES ATTRIBUT
X
X
X
BASE DE DONNEES HIERACHIQUE
X
BASE DE DONNEES RELATIONNELLE
LIENS ENTRE LES BASES DE DONNEES
X
X
X
X
X
HISTORIQUE DES TRANSACTIONS
X
X
INTERFACE AVEC LOGICIELS
HALO
X
ARC - INFO
X
ELAS
X
ODYSSEY
X
INFORMIX
X
AUTOCAD
X
SAGIS
X
ERDAS
X
X
X
X
X
TYDAC
X
GENERATION DE DOCUMENTS
CARTE
X
X
X
X
X
CONTOUR
X
X
X
X
X
BLOC DIAGRAMME
X
X
ISOVALEURS
X
HISTOGRAMMES
X
X
X
X
X
TABLEAUX
X
X
X
X
X
PERSPECTIVES
X
X
X
IMAGE
X
X
X
CARTE + IMAGE
X
X
1 : GRASS ;
2 : ERDAS ;
3 : TERRA-MAR ;
4 : DECISION-IMAGE ;
5 : EASI/PACE ;
6 : MULTISCOPE.
X
X
X
X
X
54
LOGICIELS GIS
1
2
3
4
5
EXTRACTION MNT FORMAT USGS
X
X
X
X
X
EXTRACTION MNT FORMAT DMA
X
EXTRACTION MNT FORMAT IGN
X
CONVERSION DGL ASCII-Binaire
X
CONVERSION DGL Binaire ASCII
X
6
IMPORTATION - EXPORTATION DU FICHIER
X
IMPORTATION FORMAT USGS GIRAS
X
CIA Tracé continental (WORLD DATABANK II)
ASCII
X
X
X
OVERLAY
X
X
X
X
X
X
OP. ARITHMETIQUES ET LOGIQUES
X
X
X
X
X
X
SIMILITUDE
X
X
ANALYSE PROXIMITE
X
X
X
X
PONDERATION
X
X
X
X
X
FONCTIONS D 'ANAL YSE
CONTINUITE
STATISTIQUES
X
SOUS-ECHANTILLONNAGE
CLASSIFICATION
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
DIGITALISATION DE CARTE
MODE VECTEUR
X
X
X
X
X
X
MODE RASTER
TRAITEMENT DES VECTEURS
METHODE AUTOMATIQUE
X
METHODE SEMI-AUTOMATIQUE
X
X
EDITEUR DE DONNEES
DONNEES VECTEUR
X
X
X
DONNEES RASTER
X
X
X
1 : GRASS ;
2 : ERDAS ;
3 : TERRA-MAR ;
4 : DECISION-IMAGE ;
5 : EASI/PACE ;
6 : MULTISCOPE.
X
X
X
55
LOGICIELS GIS
1
2
3
4
X
X
X
X
5
6
FACILITES DE MISE A JOUR
PAR ELEMENTS
PAR SOUS-ENSEMBLE
X
X
PAR DETECTION AUTOMATIQUE
X
CONVERSION DE DONNEES
VECTEUR EN RASTER
X
X
RASTER EN VECTEUR
X
X
INTERPOLATION
X
X
X
NATURE DES ATTRIBUTS
ENTIER
X
X
FLOTTANT
X
X
CARACTERE
X
X
DATE
X
X
X
VECTEUR
X
X
MATRICE 2D
X
MATRICE 3D
X
TRANSFORMATION COORDONNEES
PROJECTION - GEOGRAPHIQUE
X
X
X
X
GEOGRAPHIQUE - PROJECTION
X
X
X
X
X
X
TYPE DE PROJECTION
LAMBERT
X
UTM
X
MERCATOR
PLAN
X
AUTRES
X
X
X
X
X
X
X
1 : GRASS ;
2 : ERDAS ;
3 : TERRA-MAR ;
4 : DECISION-IMAGE ;
5 : EASLPACE ;
6 : MULTISCOPE.
56
LIMITATIONS
1
2
3
4
5
X
X
X
X
X
X
6
TAILLE IMAGE TRAITEE
IMAGE AFFICHEE
IMAGE ENTIERE
X
X
X
LIMITATIONS GIS
illi¬
Nombre de plans
16
mité
Nombre d'attributs / type de données
Fenêtres de travail (mémoire)
Nombre d'octets pour attributs / caractères
Nombre de vecteurs maximum
10
X
X
3 000
16 000
1024
Nombre de pixels
X
1024
1 : GRASS ;
2 : ERDAS ;
3 : TERRA-MAR ;
4 : DECISION-IMAGE ;
5 : EASI/PACE ;
6 : MULTISCOPE.
57
...
PRIX
,,
2
3
4
5
6
STI
5.000$
3.500$
18.000$
13.700$
6.700$
SIG
5.000$
15.000$
3.300$
4.400 $
670$
5.000$
3.500$
1.000$
340$
4.500$
3.500$
1.700$
340$
4.900$
3.400$
1
LOGICIELS
STI + SIG
300$
Digitalisation ou
tracés de carte
MNT
Autres
4.500$
Boite à outils
développement
Topographie
2.500$
3.300$
4.500$
1.650$
3D Perspective
1.650$
MATERIELS
(configuration de base)
Station de travail
40.000$
PC /AT 286 (512 X 512)
MATERIELS -h STI
STATION DE TRAVAIL
PC /AT (512 X 512)
33.000$
32.500$
33.000$
32.100$
31.225$
MATERIEL + SIG
STATION DE TRAVAIL
PC /AT 286 (512 X 512)
MATERIELS -f STI -h SIG
STATION DE TRAVAIL
PC /AT 286
52.500$
N.B.:
- Les prix correspondent à la vente aux U.S. à l'exception de la colonne 6 qui est un prix France
- Les prix des logiciels pour les colonnes 2 à 6 sont donnés pour une version sur PC.
1 : GRASS ;
2 : ERDAS ;
3 : TERRA-MAR ;
4 : DECISION-IMAGE ;
5 : EASI/PACE ;
6 : MULTISCOPE.
58
PRIX
2
1
3
4
5
6
DRIVERS + MATERIELS
2.500$
Statistiques
H- graphiques EGA
Digitalisation -1- tablette
4.500$
Traitement sur scène
8.500$
entière
4.200$
-1- disque 140 MO
Module bande -1- dérouleur
15.000$
9.500$
Acquisition video H- camera
15.000$
7.000$
28.000$
22.400 $
6.000$
3.500$
3.000$
4.500$
27.500$
29.995$
Impression -f- imprimante
couleur
14.995$
2.835$
Impression multiplan -1recorder
INTERFACES
AUTOCAD
1.100$
ARC - INFO
1.650$
1.500$
1.500$
ISIF
N.B. :
Les prix en $ correspondent à la vente aux U.S. à l'exception de la colonne 6 qui est un prix
France
Les prix des logiciels pour les colonnes 2 à 6 sont donnés pour une version sur PC.
1 : GRASS ;
2 : ERDAS ;
3 ; TERRA-MAR ;
4 : DECISION-IMAGE ;
5 : EASI/PACE ;
6 : MULTISCOPE.
59
4.3 - ANALYSE DES GRILLES
Cette
étude
comparative
permet de
voir
plusieurs
phénomènes
:
sur
les
six
systèmes
étudiés, quatre d'entre eux ont tous une version de leur logiciel sur station de travail et sur micro¬
ordinateur
avec
les
mêmes
fonctionalités
sur
chaque
machine.
Les
deux
systèmes
restants
(Decision-Image et Multiscope) sont très récents et ont été développés uniquement sur micro¬
ordinateur.
Tous les systèmes ayant une version sur station de travail ont une version sous système
d'exploitation UNIX, -I- VMS pour trois d'entre eux.
Quant à la version micro, l'unanimité est faite autour de MS DOS, GRASS propose XENIX
à ce jour mais une version MS DOS est en cours de développement.
La visualisation des images de tous les systèmes à l'exception de GRASS proposent une
visualisation sur 16 millions de couleurs, même sur station de travail avec adjonction de carte
image TAAC sur SUN.
Du point de vue des normes graphiques, mis à part GRASS, les autres systèmes n'en n'ont
pas été utilisés.
En ce qui concerne le multifenêtrage, seules les versions d'ERDAS et d'EASI/PACE
SUN utilisent SUNVIEW ; sur
sur
micro seul MULTISCOPE a utilisé MS WINDOWS, en règle
générale le multifenêtrage n'est pas encore couramment utilisé.
La majorité des systèmes SIG sont en mode matriciel à l'exception du système TERRAPAK
qui est en mode vecteur.
Les SIG raster ont en général un interface avec un SIG vecteur, la
majorité avec ARC/INFO. Même phénomène avec le logiciel DAO ; AUTOCAD pour faciliter la
digitalisation des polygones.
Tous disposent d'un module de traitement des MNT.
Trois systèmes (GRASS, ERDAS et EASI/PACE) ont des fonctions SIG assez sophistiquées,
celles de Decision Image et Multiscope sont encore très limitées. Du point de vue transformation
de coordonnées, 4 systèmes sur 6 ont un module de transformation avec systématiquement la
projection UTM. Seul ERDAS propose plus de 20 systèmes de projection.
60
Du point de vue des prix, tous proposent, à l'exception de GRASS, leurs systèmes découpés
en modules (de 5 à 11), version STI et version SIG se commercialisent séparément ou ensemble. Le
prix des logiciels complets sur PC, à l'exception de GRASS qui est quasiment gratuit, est en
moyenne
de
150
KF
(prix
moyen
calculé
sur
les
3
logiciels
les
plus
complets,
ERDAS,
TERRA.PAK et EASI/PACE). Le prix des logiciels sur station de travail n'a pu être donné pour
l'ensemble des systèmes, seul EASI/PACE les a fournis sur SUN ; le prix des logiciels complets est
entre 150 et 180 KF. Ce qui n'est pas vraiment différent de la version PC.
61
DÉFINITION DU TYPE DE CALCULATEUR
ASSOCIÉ AU POSTE STI/SIG
Les applications de traitement d'image et de système d'information géographique du poste
de travail STI/SIG sont généralement complémentaires des systèmes lourds de gestion de bases de
données et de systèmes de traitement d'image chargés de la mise en cconformité géométrique et de
la diffusion des données. Le poste de travail devra être capable d'échanger avec ces systèmes soit à
travers des réseaux locaux si il se situe dans un site informatique regroupant ces systèmes, soit si
il est isolé, par les réseaux téléphoniques pour de faible volume ou par l'échange de fichiers sur
support magnétique (bande ou cartouche pour les images satellites).
Calculateur central
Système de traitement
pour traitement
d'images pour extraction et
des bases de données
géoréférence des images
Poste de travail
STI/SIG
Le choix du matériel sur lequel fonctionnera le STI/SIG dépend de plusieurs critères
1) Environnement informatique
2) Taille des images à traiter ou la complexité des combinaisons de données
3) La tolérance de l'utilisateur dans les temps de réponse
4) Le coût
62
Les performances du poste de travail STI/SIG peuvent être définies en trois dimensions de
la façon suivante :
Vitesse de traitement/
capacité mémoire
Tolérance de
l'utilisateur
Taille de l'image / complexité des données
L'environnement
informatique
est
sans
doute
le
point
le
plus
important
pour
la
détermination du type de matériel puisqu'il conditionne, la formation des hommes, la disponibilité
des ressources (les réseaux, autres ordinateurs, les périphériques...) et les possibilités locales de
maintenance.
Dans
un
environnement
informatique
disposant
déjà
de
calculateurs
type
mini
ou
mainframe reliés en réseau, la station de travail est naturellement intégrée à faible coût puisque
pouvant être configurée en tenant compte des ressources déportées.
Par exemple il n'est pas
nécessaire de lui adjoindre une cartouche de sauvegarde, et sa capacité disque peut être juste
dimensionnée pour le stockage des données car le
système
peut être
sur une
autre machine
serveur. Par ailleurs du point de vue logiciels généraux, ils peuvent être disponibles sur une autre
machine du site (ex. : UNIRAS) et être accessibles par la station de travail sans pour autant devoir
acheter le logiciel en question. Dans ce cas, on utilise la pleine puissance d'une station de travail
(Multi-taches). Dans ce même environnement informatique, on peut également intégrer un PC ;
l'intégration au réseau est plus coûteuse car elle n'est pas en standard sur les PC. Le PC sous
MS/DOS est monotâche ; il peut être en émulation terminal d'une autre machine sur le réseau et à
travers des outils comme PCSA de Digital être complètement intégré dans le monde VMS. Le
système
MS
DOS
et
les
données
peuvent
résides
sur
les
disques
d'une
machine
VAX.
Ce
compromis permet de disposer sur le PC, des outils standards de traitement de texte, tableur ou
autres logiciels standards, l'application spécffique STI/SIG, tout en bénéficiant de la puissance des
autres machines du réseau.
63
Cette double utilisation MS DOS combinée avec la puissance d'une station de travail type
DIGITAL ou SUN peut être intégrée dans une seule machine type VAX STATION 3100 ou SUN
386
i.
La
première
offre
une
fenêtre
MS
DOS
sous
DECWINDOWS
permettant
de
faire
fonctionner à la puissance équivalente d'un PC à 6 MHZ les logiciels standards MS DOS. Pour ce
faire le logiciel VAX PC est disponible sur la station. Pour ce qui est de station SUN 386 i elle offre
une meilleure compatibilité avec les standards PC puisque son processeur interne est un Intel
80386 et que son bus est compatible avec la connection de cartes spécifiques au standard-AT. Ces
nouvelles
machines ouvertes sur le
monde
MS DOS sont certainement mieux adaptées à une
utilisation mixte. Le choix entre ces deux stations sera fonction du pourcentage d'utilisation entre
MS DOS et VMS ou UNIX. On privilégira l'une ou l'autre machine suivant ce critère.
UNIX ou VMS ne peuvent être comparés à MS DOS.
d'exploitation
protections,
offrant
des
des
outils
de
avantages
tels
développement
que
:
le
(langages,
UNIX et VMS sont des systèmes
multi-taches,
debugger,
la
mémoire
GKS...).
La
virtuelle,
puissance
de
les
ces
systèmes d'exploitation est nécessaire pour certaines applications. Il conviendra donc de mesurer
l'utilisation du poste de travail pour faire le choix entre une solution totalement MS/DOS, ou
mixte MS/DOS-UNIX, MS/DOS- VMS.
En résumé, le type de matériel affecté au poste de travail STI/SIG dans un environnement
informatique existant sera déterminé en fonction des logiciels utilisés sur le poste de travail. Le
coût n'est pas vraiment un argument permettant de trancher sur une solution plus qu'une autre.
Lorsqu'il n'y a pas d'environnement informatique, le poste de travail STI/SIG doit être configuré
de telle manière à être autonome (lecteur de bande pour les données satellites, imprimante couleur
pour sortie d'image et de carte).
Dans ce cas, le coût de la station de travail chez DIGITAL est très lourd, car il faut mettre en
place
des
solutions
types
"mini"
disposant
d'un
bus
interne
capable
de
recevoir
une
bande
magnétique. Dans ce cas, le PC et la station SUN 386 i sont plus compétitifs puisque pouvant
recevoir
directement
une
unité
de
bande
(60
KF)
et
ayant
une
sortie
parallèle
pour
une
imprimante type Tektronix.
Le problème de la bande magnétique devrait être éliminé à terme lorsque les centres de
traitement des stations de réception produiront leurs images sur cartouches de sauvegarde ou sur
CDROM. Aujourd'hui de telles solutions sont envisagées mais pas encore opérationnelles.
En conclusion, la détermination du choix PC ou station de travail est à adapter en fonction
de l'utilisation et des évolutions envisagées. Les comparaisons techniques et financières données
64
sur les tableaux des pages 66 et 67 ne peuvent pas être des éléments déterminants dans un choix
brut,
ils doivent être
modulés avec d'autres facteurs
intervenant également dans la décision
d'achat tels la maintenance et le savoir-faire local.
65
5.1 - Comparaison technique entre PC.COMPAQ 386 et stations de travail VAXSTATION 3100 et SUN 386 i
PC
STATIONS DE TRAVAIL
Type
COMPAQ 386-25 DESKPRO
VAX STATION 3100
SUN 386 i/250
Taille mémoire de base
IMO
8 MO
8 MO
Taille mémoire total
16 MO
32 MO
16 MO
Type de processeur
INTEL 386 32 bits à 25 MHZ
Processeur CVAX 32 bits
INTEL 386 32 bits à 25 Mhz
Coprocesseur
INTEL 387 ou WEITEK
Processeur flottant en standard
INTEL 387 ou WEITEK
Bus
AT
SCSI
AT
Cache mémoire RAM
32 KO
1 KO
32 KO
Vitesse en MIPS (constructeur)
3,59 MIPS en moyenne pondérée
3XVS2000
5 MIPS
Unité de disquette
5"l/4 360 KO ou 1,2 MO ou 3"l/2 1,44 MO
3"l/2, 44 MO
60 MO (29 ms)
105 MO ou
interne
210 MO et
externe
Unité de disques
ou 1 10 MO (25 ms)
interne
ou 300 MO (20 ms)
et 2 X 300 MO
3" 1/2 1,44 MO
91 MO ou
155 MO ou
330 MO
327 MO et
externe
2 X 327 MO
interne
externe
Capacité disque total
1,2 GO
1 GO
960 MO
Cartouche de sauvegarde
40 MO ou 130 MO
95 MO
60 MO
1 port série + 1 port parallèle
Interfaces standards
1 port parallèle + 1 port série
2 liaisons séries
Interfaces pour réseaux locaux
*
Ethernet
Ecran
VGA
Ethernet
toutes normes PC possibles
Taille
16"
15" ou 19"
16" ou 19"
Nombre de couleur
256 parmi 16,7 millions
256 parmi 16,7 millions
256 parmi 16,7 millions
1024 X 864 points
1 152 X 900 points
Résolution graphique
1024 X 768 points
Processeurs graphiques
TI 34010 (50 MhZ)
Système exploitation
MSDOS
Langages graphiques
VMS/MS DOS
UNIX/MS-DOS
GKS, PHIGS
SUNGKS
SUNVIEW -f- XII/NEWS
Multifenêtrage
MS-WINDOWS
DECWINDOWS
Souris
*
résolution 200 p/pouces
* pas fournis en standard par COMPAQ mais disponibles chez d'autres fournisseurs
5.2 - Comparaison des prix entre COMPAQ 386, VAX STATION 3100 et SUN 386 i
VAX STATION 3100 Modèle 30
COMPAQ 386/25 Modèle 110
SUN 3861 Modèle 250
1 disque dur 110 MO
1 disque dur 104 MO
1 MO de mémoire
8 MO de mémoire
PVOIA BB
8 MO de mémoire
1 disquette 51/4 ou 31/2
Ethernet
8 plans couleurs éthernet
1 port parallèle -1- 1 port asynchrone
2 ports séries
1 disquette 3 1/2
1 disque dur 155 MO
1 clavier AZERTY
1 souris
1 port série -f- 1 parallèle
6 connecteurs
1 cartouche T230 95 MO
1 clavier AZERTY
VMS, DECNET, VAX PC, DECWINDOWS,
3 slots AT + 1 slot XT
OPTION VGA
Extension mémoire de 8 MO
59.950
MS/DOS series + VAX CLUSTER,
37.000
GKS
1 disque dur HOMO
19.500
Unité cartouche 155 MO
16.000
1 disque dur 104 MO
Moniteur couleur 1024
12.500
1 disquette 3 1/2
Carte graphique 1024
11.000
1 moniteur couleur 19"
4.000
-\- 8 plans graphiques
Carte vidéo type VGA pour écran
3.300
1 clavier AZERTY
MSDOS
Drivers MS WINDOWS, AUTOCAD,
1 chassis d'extension
29.630
1 disque dur 155 MO
35.890
1 cartouche 60 MO
18.000
UNIX, MS DOS, C, NFS
68.040
2.160
Multifenêtrage
5.550
GKS
9.600
15.300
800
inclus
AUTOSHADE, AUTO
Souris Microsoft
1.690
Adaptation réseau éthernct
4.600
GKS
MSWINDOWS
1 souris
124.700
1 moniteur 19"
Extension mémoire graphique
Coprocesseurs 80387 25 MHZ
194.000
1.490
187.130
224.530
263.040
Conclusions
Faire un choix sur un système plutôt que sur un autre, tel n'était pas l'objectif de cette
étude. Pour choisir, il faut se fixer des buts à atteindre, c'est-à-dire définir un cahier des charges
précis, qui est ensuite la base des critères de sélection des matériels et logiciels. Cette étude a été
conduite en vue de mieux évaluer la concurrence de Marica qui est le futur STI/SIG du BRGM et
qui sera, dès la mi-89 confronté dans les appels d'offres aux systèmes qui viennent d'être présentés.
Cette étude montre bien que 3 systèmes sont aujourd'hui très opérationnels, il s'agit de :
ERDAS, TERRA-MAR et EASI/PACE. ERDAS est sans doute le plus complet et le plus répandu
dans le monde. Il faut cependant noter que c'est surtout dans une version micro-ordinateur qu'ils
ont été vendus.
Par ailleurs, cette étude a également montré que les principaux STI/SIG ont été développés
avec des interfaces ARC/INFO. Il semble très important d'évaluer l'apport de ce SIG et de voir
comment MARICA pourrait être complémentaire.
Le
choix
de
la
configuration
matériel
dépend
des
applications
de
l'utilisateur,
de
sa
tolérance dans les temps de réponse et de son environnement informatique. Disposer d'une version
de Marica sur micro-ordinateur permettrait sans doute d'être plus compétitif du point de vue prix
lorsque le poste de travail est isolé.
Du point de vue logiciels, on peut remarquer que systématiquement ils sont commercialisés
en plusieurs modules pour avoir une version de base à meilleur prix. Cette politique est nécessaire
sur
micro-ordinateur
notamment
pour
tout
ce
qui
est
modules
d'interfaces
spécifiques
(périphériques ou données).
En matière d'informatique, l'évolution est très rapide, cette étude devra être régulièrement
mise à jour pour être un véritable guide de sélection et de comparaison des STI/SIG.
68
LEXIQUE DES ABRÉVIATIONS
AAS
Arkansas Archeological Survey
ACP
Analyse en composantes principales
AFT
America Farmland Trust
AID
Agency for International
ASCII
American Standard Code for Information Interchange
AVHRR
Advanad Very High Resolution Radiometer
BIL
Band Interleaved by Line
BITE
Bulk Image Transformation Engine
BIR
Band Interleaved by Pixel
BSQ
Band SeQuential
CAMPS
Computer Assisted Management and Planning System
CAO
Conception Assistée par Ordinateur
CCT
Computer-compatible tapes
CCD
Charge-Coupled Device
CNES
Centre National d'Etudes Spatiales
CPU
Central Processing Unit
DAO
Dessin Assisté par Ordinateur
DEC
Digital Equipment Corporation
DLG
Digital Line Graph
DMA
Defense Mapping Agency
EGP
Enhanced Graphics Package
ELAS
Earth Resources Laboratory Applications Software
E ARTHSAT
Earth Satellite Corporation
ESRI
Environmental Systems Research Institute
FAO
Food and Agriculture Organization
FFT
Fast Fourier Transform
GCP
Ground Control Points
GKS
Graphic Kernel System
GRASS
Geographical Resources Analysis Support System
GSA
General Services Administration
GRID
Global Ressource Data Prose (UNEP/GEMS).
IP
Image processing
IPX
Image Processing Extensions
ITD
Institute for Technology Development
Development
69
ITS
Intensité - Teinte - Saturation
IVAS
Image Viewing and Analysis Station
LANDSAT
Satellite américain d'observation de la Terre
TM Thematic Mapper
MSS Multispectral Scanner System
LERTS
Laboratoire
d'Etudes
et de
Recherches
en Télédétection
Spatiales
(CNRS-
CNES)
METEOSAT
Satellite européen de Météorologie
MNT
Modèle Numérique de Terrain
MOS
Satellite japonais d'observation marine
MSS
Multispectral Scanner System (Landsat)
NASA
National Aeronautic and Space Administration
NOAA
National Oceanic and Athmospherique Administration
NPS
National Park Service
PC
Personal Computer
RAM
Random Access Memory
RCSSMRS
Regional Centre for Services in Surveying,
Mapping, and Remote Sensing
(Kenya)
RVB
Rouge-Vert-Bleu
ROI
Régions of interest
SCS
Soil Conservation Service
SGBD
Système de Gestion de Base de Données
SIG
Système d'Information Géographique
SPOT
Système probatoire d'observation de la terre
XS mode multibande
P mode panchromatique
SRSC
Space Remote Sensing Center
STI
Système de Traitement d'Image
TM
Thematic Mapper (Landsat)
UNEP
United Nations Environmental Programme
UNIX
Système exploitation marque déposée par AT et T.
USAID
United States Agency for International Development
USGS
U.S. Geologic Survey
UTM
Universal Transverse Mercator
70
SOURCES DES SYSTÈMES DE TRAITEMENT DTMAGE
ET DES SYSTÈMES DTNFORMATION GÉOGRAPHIQUE
AESIMAGE - Miniparc - Innopole voie 2 - BP 302, 31328 Labege Cedex, France.
Développe et
commercialise le logiciel DIDACTIM qui est un logiciel EAO en traitement d'image satellite.
CAP SOGETI - Agence Spatiale - 1, ch. du Pigeonnier de la Cépière, 31100 Toulouse - France Développe et commercialise le logiciel de traitement d'image -I- SIG appelé "MULTISCOPE" qui
fonctionne sur IBM/PC et compatible.
DECISION IMAGE - 1000 Herrontown Road, Princeton, NJ 08540, USA. Intègre et commercialise
des systèmes de traitement d'image et SIG pour PC.
DIPIX -Systems limited, 120 Colonnade Road, Ottawa, Ontario, Canada K23 755.
Systèmes clés en main pour le traitement d'image satellite sur calculateur Digital Equipment de
type PDP-11 et VAX.
ERDAS,
Earth
Ressources
Data Analysis
Systems,
Inc., Advanced
Technology
Development
center, 430 Tenth Street, NW., suite N 206, Atlanta, Georgia, USA. Fournisseur de progiciel et de
systèmes
clé
relationnelle
en
main
intégrant
SIG
et
traitement
et modélisation topographique
d'image
satellite
pouvant fonctionner sur
avec base
IBM-PC
de
donnée
et compatibles,
SUN, DEC. Data General.
ESRI - Environmental Systems Research Institute, 380 New York Street, Redlands, California,
USA. Fournisseur du logiciel très sophistiqué. ARC-INFO, principalement pour le traitement des
données vecteurs associé à un système d'informations géographiques incluant les possibilités
d'une base de données (SGBD).
HARVARD -
Laboratory for Computer Graphics and Spatial Analysis Gund Hall, 48 Quincy
street, Cambridge, Massachusetts. Développeur et fournisseur de programmes pour le traitement
graphique et l'analyse des données tels que SYMAP, GRID, IMGRID, DOTMAP, ODYSSEY,
ROOTS.
71
I2S - International Imaging Systems, 1500 Buckeye Dr. Milpitas, CA 95035 USA. Fournisseur de
systèmes de traitement d'image (M75, IVAS, BITE) comprenant un logiciel de traitement d'image
très complet appelé Système 600. Ces systèmes fonctionnent sur le matériel DEC sous VMS ou
MASSCOMP sous UNIX.
INTERGRAPH CORPORATION - One Madison Industrial Park Huntsville - Alabama, 35807
USA. Développe, fabrique et commercialise des systèmes de CAO interactifs et SIG comprenant
un module de traitement d'image appelé TIGRIS Imager.
MATRA Espace - 37, avenue Louis Breguet, 78140 Velizy-Villacoublay. Développe, fabrique et
commercialise des systèmes de traitement d'image PICTRAL, CAPITÁN EASI/PACE.
PCI
Inc.
-
80 Bloor St.
W., Suite
1100, Toronto,
Ontario, MSS 2V1, Canada -
Développe et
pommercialise des systèmes de traitements d'image et SIG sur PC et station de travail intégré
avec le logiciel EASI/PACE.
SEPIMACE - Société Européen de Propulsion, Tour Horizon, 52 quai de
Dian Bouton, 92800
Puteaux - France. Fournisseur du système de traitement d'image et SIG appelé MAGELLAN qui
fonctionne sur les matériels DIGITAL et NUMELEC.
SIEMENS AG - Data Systems Division, Otto-Hahm-Ring 6 D-8000 Mûnchen 83, RFA. Développe,
fabrique et commercialise des systèmes informatiques et en particulier le produit SICAD (Système
d'informations cartographiques).
SSC - Swedish Space Corporation, Box 4207, S-17104 Solna, Sweden. Société de services et de
consultance ayant développé le système EBBA-GIS. Elle en assure la commercialisation.
TERRA-MAR,
Ressource
Information
Services,
Inc.,
2113
Landings
Drive,
Mountain
View,
CA 94943. Système de traitement d'image (MICROIMAGE) et SIG vecteur (TERRAPAK) avec
base de données relationnelle.
72
BIBLIOGRAPHIE
-
ABSTRACT, 1987, Digitizing Guidelines for the production of Map Sata use with GRASS by
C.E.R.L.
-
ABSTRACT, May 1987, Current Grass Programs (GRASS 2.0 release) by C.E.R.L.
-
CLARKE
K.C.,
1986,
Advances
in
Geographic
Information
System
Computers,
Environment Urban Systems, Vol. 10, 175-184.
-
GOODCHILD M.F. 1985 - Geographic Informations Systems in Undergradwate Geography : A
Contemporary Dilemma : The Operational Géographes, Vol. 8, pp. 34-38.
-
BROONER, W.G. ; HAUGHAN P.M., THIBAULT D.A. 1988 - Am assessment of information
demands for remote sensign and geographic information system technologies. Final report
EARTH SATELLITE CORPORATION (EARTHSAT) pour AID.
-
GIS'87 - SAN FRANCISCO. Second Annual International Conference exhibtis and Workeshop
on
Geographic
photogrammetry
Information
and
Systèmes
Remote
Sensing
-
Published
and
by
American
American
Congress
on
Society
for
Surveying
and
mapping.
-
LOZAR R., GORAN W., GRASS, 1987, A Tool for Land use Planning.
73