Qu'est-ce que la détection de changements ?
Définition
La détection de changements est une méthode qui repère les différences dans une surface ou un objet en comparant des observations faites à des dates différentes. En télédétection, les observations sont des images multitemporelles d’une même zone.
Fonctionnement
La méthode comporte deux étapes. D’abord, l’analyste prépare les images. La correction radiométrique et le recalage rendent comparables les images de chaque date. Un algorithme de détection repère ensuite les différences.
Les données d’entrée doivent être cohérentes. Les images de dates différentes doivent avoir la même résolution spatiale et radiométrique. Si le recalage est mauvais, une méthode fondée sur les pixels signale de faux changements. Des images prises à peu près à la même date chaque année réduisent l’effet de l’angle du soleil.
Nuages de points
La détection de changements fonctionne aussi sur des nuages de points 3D. L’algorithme M3C2 (Lague et autres, 2013) compare directement deux nuages de points. Il mesure le changement le long de la normale locale à la surface et donne un intervalle de confiance. Ses auteurs rapportent des niveaux de détection pouvant descendre à 6 mm sur site, pour des portées de 50 m. Ce résultat concerne un scanner laser terrestre sur un canyon fluvial.
Chaussées d’aérodrome
Un aéroport doit comparer l’état de ses chaussées dans le temps. La circulaire FAA AC 150/5380-7B indique que le suivi de l’état des chaussées exige une évaluation objective, systématique et reproductible. Un aéroport américain soumis aux obligations fédérales doit réaliser une inspection détaillée des chaussées au moins une fois par an. S’il réalise un relevé PCI selon l’ASTM D5340, l’intervalle peut être porté à trois ans. L’annexe 14 de l’OACI exige une inspection et un suivi réguliers des surfaces des aires de mouvement. Aucun de ces documents ne mentionne la détection de changements, et aucun ne fixe de méthode pour celle-ci.
Foire aux questions
- Qu'est-ce que la détection de changements ?
- La détection de changements consiste à comparer des observations d'une même zone ou d'un même objet faites à des dates différentes, afin de repérer ce qui a changé. En télédétection, il s'agit d'une analyse conjointe d'images multitemporelles d'une même zone. Ses applications comprennent les changements d'occupation des sols, du couvert forestier et de l'urbanisation.
- Pourquoi les images doivent-elles être recalées ?
- Le recalage aligne les images de chaque date afin qu'un pixel couvre le même point du sol dans toutes. Sans lui, une méthode fondée sur les pixels signale de faux changements. Les images doivent aussi avoir la même résolution spatiale et radiométrique. Les méthodes fondées sur les entités peuvent ne pas nécessiter de recalage.
- Qu'est-ce que M3C2 ?
- M3C2 est un algorithme qui compare directement deux nuages de points en 3D. Lague, Brodu et Leroux l'ont publié en 2013. Il estime les normales à la surface à une échelle qui correspond à la rugosité locale et donne un intervalle de confiance pour le changement. Les auteurs l'ont testé avec des données d'un scanner laser terrestre sur un canyon fluvial, et non sur des données d'aérodrome.
- À quelle fréquence un aéroport doit-il inspecter ses chaussées ?
- Aux États-Unis, un aéroport soumis aux obligations fédérales doit inspecter en détail ses chaussées au moins une fois par an. S'il réalise un relevé PCI selon l'ASTM D5340, l'intervalle entre les inspections détaillées peut être porté à trois ans. Il s'agit d'une règle de la FAA pour les aéroports américains. Elle ne mentionne pas la détection de changements.
Références
- khurana-saxena-2015
- Soft Computing Techniques for Change Detection in Remotely Sensed Images: A Review IJCSI International Journal of Computer Science Issues, vol. 12, issue 2 (Khurana and Saxena, 2015)
- lague-2013-m3c2
- Accurate 3D comparison of complex topography with terrestrial laser scanner: application to the Rangitikei canyon (N-Z) Lague, Brodu and Leroux. ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing 82 (2013), arXiv:1302.1183
- faa-ac-150-5380-7b
- AC 150/5380-7B, Airport Pavement Management Program (PMP) FAA
- icao-annex-14-vol-i
- Annex 14 to the Convention on International Civil Aviation, Volume I, 9th edition ICAO (copy hosted by Swiss FOCA)
Ceci est une entrée de référence. TarmacView fournit des services d'inspection par drone et ne vend pas l'équipement ou les matériaux décrits dans ce glossaire.
