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Printemps des cartes 2024

#1 Fri 04 January 2008 11:47

Robin
GeoRezo forever
Lieu: France
Date d'inscription: 31 Aug 2005
Messages: 13614
Site web

Différences entres softs dits "pro" et les autres

Suite de ce sujet : http://georezo.net/forum/viewtopic.php?id=51973

En fait, j'essaye en ce moment de comprendre les différences sur les opérations de base entre les logiciels "légers" et les grosses usines à gaz, donc ma question était vraiment sans arrière pensée. Je suis sûr que les commerciaux vous diront que c'est pas du tout pareil.. mais je serais curieux de savoir où la différence commence vraiment *sur les opérations standard* (j'insiste bien sur cette précision).

Genre Spatial Analyst, GRASS, IDRISI, ILWIS sont capable de faire de la classification supervisée, avec création de signatures spatiales et classification avec maximum de vraisemblance (me semble), ou même d'orthorectifier une image avec un MNT  pour spatial analyst, par exemple (sisi), mais j'ai l'impression que de parler de faire de la classif avec des logiciels hors ENVI et Erdas est presque aberrant... du coup, je me pose des questions : qu'est-ce qui change vraiment ? Les algo de base est pourtant le même je suppose ?

Robin, curieux.

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#2 Fri 04 January 2008 13:26

jmbuton
Participant assidu
Date d'inscription: 28 Sep 2005
Messages: 235

Re: Différences entres softs dits "pro" et les autres

Il est en effet plus facile de trouver des comparatifs pour les SIG que pour les soft de traitement d'image et/ou de production photogrammetrique.
Je suis moi aussi tres interessé par cette question. Avec un plus point supplementaire sur les IHM.
Question que je trouve d'autant plus interessante que ces softs proposent des IHM et des intitulés de fonction tres differents.
(comme d'ailleurs dans le monde SIG).

Quelqu'un a t-il une source pour un tel comparatif des softs du monde imagerie geospatiale ?

JM

Dernière modification par jmbuton (Fri 04 January 2008 13:27)

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#3 Fri 04 January 2008 13:58

JB
Membre
Date d'inscription: 22 Jun 2005
Messages: 2986

Re: Différences entres softs dits "pro" et les autres

Salut Robin,
on en a déjà discuté, mais je me répète, Spatial Analyst ne fait pas de classification et encore moins d'orthorectification! Non, non et re non!

Sans me lancer dans de grands descriptifs des différents logiciels (je raconterai sûrement des bêtises!), il faut prendre en considération l'étendue des suites logicielles. C'est là que réside un des atouts des grands titres que tu cites: l'intégration. IDRISI par exemple s'est beaucoup renforcé en capacités de traitements et de classification. Ca reste néanmoins un logiciel qui te permet de faire de l'extraction, de la carto, de l'analyse raster. Pas de géométrie par exemple.

Mais si tu te focalises sur un point de détail particulier, par exemple la classification d'images par la méthode Isodata, il y a fort à parier que les implémentations dans les différents logiciels cités soient très comparables et que les résultats soient très semblables (voire identiques si l'aglorithmie est vraiment implémentée strictement). Tu auras des différences sur les vitesses d'exécution, sur la quantité d'information que tu récupéreras en sortie etc... qui oserait dire que son implémentation du Isodata est révolutionnaire?? Le tout n'est pas que de faire une classification, mais d'avoir ensuite les moyens de l'analyser et de l'évaluer.

Enfin, je n'ai pas non plus connaissance de comparatifs des softs de traitement d'images géospatiales, au sens large du terme. Je vais farfouiller et voir si je ne tombe sur rien de tel.

JB

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#4 Fri 04 January 2008 14:01

Sylvie
Membre
Date d'inscription: 5 Sep 2005
Messages: 3066

Re: Différences entres softs dits "pro" et les autres

Bonjour,

La revue GIM International, numero de décembre 2007, publie un tour d'horizon de l'offre en logiciels de photogrammétrie. Article (en anglais) téléchargeable ici :
Digital Photogrammetric Workstations

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#5 Fri 04 January 2008 14:05

JB
Membre
Date d'inscription: 22 Jun 2005
Messages: 2986

Re: Différences entres softs dits "pro" et les autres

Merci pour la référence Sylvie! Pas vu passée celle-là.

Plus qu'à trouver le même pour l'imagerie.

JB

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#6 Fri 04 January 2008 14:17

Robin
GeoRezo forever
Lieu: France
Date d'inscription: 31 Aug 2005
Messages: 13614
Site web

Re: Différences entres softs dits "pro" et les autres

JB a écrit:

on en a déjà discuté, mais je me répète, Spatial Analyst ne fait pas de classification et encore moins d'orthorectification!


Eh bien, soit, mais que font ces options alors ? J'ai bien observé, j'ai du mal à voir en quoi ce ne sont pas des outils de traitement spatial et ci dessous de classif...

Documentation d'arcgis a écrit:

- Create Pan-Sharpened Raster Dataset (Data Management) : Fuses a high-resolution panchromatic raster dataset with a lower-resolution multiband raster dataset to create an RGB raster with the resolution of the panchromatic raster.

- Create Ortho-Corrected Raster Dataset (Data Management) : Creates an ortho-corrected raster dataset using the rational polynomial coefficients (RPC) associated with a raster dataset.

- Composite Bands (Data Management) : Creates a single raster dataset from multiple bands. This tool is useful when you have many single-band rasters, covering the same spatial extent, and want to create a multiple-band raster dataset. Creating a multiple-band raster dataset allows you to display the bands together as an RGB composite.

Etc...


Et celle -ci  :

Réalisation de la classification

La classification a pour objectif d'attribuer chaque cellule de la zone étudiée à une classe connue (classification assistée) ou à un agrégat (classification non assistée). Dans les deux cas, l'entrée dans la classification est un fichier de signatures contenant les statistiques multivariées de chaque classe ou agrégat. Le résultat de chaque classification est une carte qui partitionne la zone étudiée en classes connues, lesquelles sont associées à des échantillons d'apprentissage ou à des classes naturelles correspondant à des agrégats définis par l'agrégation. La classification d'emplacements en classes naturelles correspondant à des agrégats est également désignée sous le nom de "stratification".

Vraisemblance maximale
Les cellules appartenant à une classe sont rarement homogènes. Cela est particulièrement vrai pour des échantillons d'apprentissage utilisés dans une classification assistée. Par exemple, si des feuillus situés dans l'ombre ont une signature de réflexion qui ressemble à celle des conifères en plein soleil, les deux types d'arbre finiront par appartenir à la même classe. Tout emplacement d'un échantillon d'apprentissage tiré d'un habitat où vous vous attendez à trouver des ours pourrait aussi bien contenir des sous-emplacements évités par les ours.

Dans le diagramme ci-dessous, la classe A représente des feuillus et la classe B des conifères. Comment classeriez-vous une cellule qui se situe dans la superposition des deux classes ? Devrait-elle appartenir à la classe A ou B ?

[un diagramme ici]

Le classificateur de vraisemblance maximale calcule, pour chaque classe, la probabilité d'appartenance de la cellule à cette classe, en fonction de ses valeurs attributaires. La cellule est attribuée à la classe ayant la plus haute probabilité, d'où le nom de vraisemblance maximale.

Plusieurs conditions doivent être remplies pour que le classificateur de vraisemblance maximale fonctionne correctement.

Les données de chaque raster doivent être réparties normalement.
Chaque classe doit avoir une répartition normale dans un espace attributaire multivarié.

Les probabilités précédentes des classes doivent être égales, c'est-à-dire qu'en l'absence de valeur attributaire de pondération, toutes les classes ont la même probabilité de vraisemblance.

Si la probabilité précédente n'est pas la même pour chaque classe de la zone étudiée, vous pouvez pondérer les classes. Par exemple, si vous classez une image satellite de l'Alaska, les forêts et autres types de végétation devraient avoir une probabilité a priori supérieure à celle des habitations humaines. Autrement dit, la probabilité d'un emplacement de cellule contenant une habitation est bien inférieure à celle de la cellule contenant un certain type de végétation. Lorsqu'une valeur de cellule se situe dans la partie superposée des classes d'habitation et de type de végétation, les chances que l'emplacement contienne un certain type de végétation plutôt qu'une habitation sont plus élevées, et l'emplacement devra être classé conséquemment.

Cette logique de probabilité et de pondération repose sur les règles de décision bayésiennes. Les valeurs de probabilité réelle pour chaque cellule et classe sont déterminées d'après la matrice de moyenne et de covariance pour chaque classe (stockée dans le fichier de signatures).

Pour effectuer une classification, utilisez la fonction Classification de vraisemblance maximale. Cette fonction nécessite l'entrée d'un raster multicanal et du fichier de signatures correspondant. Le mode de pondération des classes ou des agrégats doit être identifié. Il existe trois modes de pondération des classes ou des agrégats : probabilité égale, cellules des échantillons ou fichier. Si l'option de probabilité égale est sélectionnée, toutes les classes sont pondérées avec la même probabilité a priori. Lorsque l'option des cellules des échantillons est sélectionnée, les probabilités a priori sont proportionnelles au nombre de cellules de chaque classe ou agrégat dans le fichier de signatures. Lorsque l'option de fichier est sélectionnée, le contrôle en entrée du fichier a priori est activé, et les probabilités a priori sont lues depuis le fichier défini. Une fraction de rejet doit être identifiée. La fraction de rejet identifie la proportion des cellules qui resteront non classées en raison de la plus petite possibilité d'attribution correcte. La valeur par défaut est 0,0 (chaque cellule est classée). Un niveau de confiance facultatif peut être défini. Enfin, le nom du raster en sortie doit être défini.

Probabilité de classe
Au lieu que la cellule soit attribuée à une classe en fonction de la probabilité la plus grande dans un raster en sortie, la fonction Probabilité de classe génère des couches de probabilités, une couche étant attribuée à chaque classe ou agrégat en entrée. Les valeurs à chaque emplacement de cellule pour chaque couche stockent la probabilité d'appartenance de cette cellule à la classe ou à l'agrégat, en fonction des attributs du raster en entrée d'origine. Cette fonctionnalité peut s'avérer utile dans les situations suivantes. Supposons que vous classiez une image, et que l'une des classes représente une forêt et une autre un marécage. Après avoir exécuté la fonction Probabilité de classe, vous constatez que l'une des cellules du raster en sortie de classe de forêt reçoit une probabilité d'appartenance à la classe de forêt égale à 60 %, et dans le raster en sortie de marécage, une probabilité d'appartenance à la classe de marécage égale à 30 %. Au lieu de classer l'emplacement de cellule sous forêt, il serait peut-être préférable de la classer en tant que marécage.

Récapitulatif sur la classification multivariée


Classification assistée

Voici les étapes à suivre pour effectuer une classification assistée :

Créer un raster ou une pile multicanal.
Produire des échantillons d'apprentissage à partir d'emplacements connus des classes souhaitées.
Créer un fichier de signatures.
Afficher et modifier le fichier de signatures, le cas échéant.
Effectuer la classification.

Classification non assistée

Voici les étapes à suivre pour effectuer une classification non assistée :

Créer un raster ou une pile multicanal.
Définir le nombre total d'agrégats qui seront créés.
Afficher et modifier le fichier de signatures, le cas échéant.
Effectuer la classification.

Dernière modification par Robin (Fri 04 January 2008 14:27)

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#7 Fri 04 January 2008 14:26

JB
Membre
Date d'inscription: 22 Jun 2005
Messages: 2986

Re: Différences entres softs dits "pro" et les autres

Mais c'est la doc de quoi? J'ai vérifié les spécifs de Spatial Analyst avant de dire qu'il n'en faisait pas... http://www.esri.com/software/arcgis/ext … tures.html

La présentation de la classification correspond bien à ce qu'on peut en attendre mais d'où sort ce descriptif?

Après l'ortho RPC n'est pas vraiment de l'orthotectifcation au sens modélisation du capteur. Certes, on aboutit à un résultat "orthorectifié" mais ce n'est pas le processus au sens photogrammétrique du terme. Et les deux autres fonctions, Pan Sharp et Composite, n'ont rien à voir avec de la géométrie.

JB

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#8 Fri 04 January 2008 14:40

Robin
GeoRezo forever
Lieu: France
Date d'inscription: 31 Aug 2005
Messages: 13614
Site web

Re: Différences entres softs dits "pro" et les autres

Mais c'est la doc de quoi? J'ai vérifié les spécifs de Spatial Analyst avant de dire qu'il n'en faisait pas... http://www.esri.com/software/arcgis/ext … tures.html


Je dois avoir un Spatial Analyst spécial alors... A mon avis, ils sont à la bourre chez ESRI big_smile

La présentation de la classification correspond bien à ce qu'on peut en attendre mais d'où sort ce descriptif?


Je te met les copie d'ecran des modules en piece jointe de ce message.

Après l'ortho RPC n'est pas vraiment de l'orthotectifcation au sens modélisation du capteur. Certes, on aboutit à un résultat "orthorectifié" mais ce n'est pas le processus au sens photogrammétrique du terme


Tu peux détailler ? Quel est la différence entre la méthode utilisée par spatial et d'autres ? C'est sur ça que je cherche des détails, car c'est là où je sèche et je n'aime pas trop les outils clic-bouton...

Et les deux autres fonctions, Pan Sharp et Composite, n'ont rien à voir avec de la géométrie.


Non, c'était juste pour montrer qu'il y a avait d'autres fonction (Autocorrélation par exemple ou analyse par composantes principales) qui ont des points communs avec les autres softs d'imagerie.

Autre extrait de la doc concernant la classif :

How MLClassify works
The algorithm used by the MLClassify function is based on two principles:

The cells in each class sample in the multidimensional space are normally distributed.

Bayes' theorem of decision making.

The maximum likelihood classifier considers both the variances and covariances of the class signatures when assigning each cell to one of the classes represented in the signature file. With the assumption that the distribution of a class sample is normal, a class can be characterized by the mean vector and the covariance matrix. Given these two characteristics for each cell value, the statistical probability is computed for each class to determine the membership of the cells to the class. When the default EQUAL option is specified, each cell is classified to the class to which it has the highest probability of being a member.

If the likelihood of occurrence of some classes is higher (or lower) than the average, the FILE option should be used with an {a_priori_file}. The weights for the classes with special probabilities are specified in the {a_priori_file}. In this situation, an {a_priori_file} assists in the allocation of cells that lie in the statistical overlap between two classes. These cells are more accurately assigned to the appropriate class, resulting in a better classification. This weighting approach to classification is referred to as the Bayesian classifier.

By choosing the SAMPLES option, the a priori probabilities assigned to all classes sampled in the <signature> file will be proportional to the number of cells captured in each signature. Consequently, classes that have fewer cells than the average in the sample will receive weights below the average, and those with more cells will receive weights greater than the average. As a result, the respective classes will have more or fewer cells assigned to them.

When a maximum likelihood classification is performed, an optional {o_reject_grid} can also be produced. This grid shows the levels of classification confidence. The number of levels of confidence is 14, which is directly related to the number of valid reject fractions values. The first level of confidence, coded in the {o_reject_grid} as 1, consists of cells with the shortest distance to any mean vector stored in the <signature> file; therefore, the classification of these cells has highest certainty. The cells comprising the second level of confidence (cell value 2 on the {o_reject_grid}) would be classified only if the {reject_fraction} is 0.99 or smaller. The lowest level of confidence has a value of 14 on the {o_reject_grid}, showing the cells that would most likely be misclassified. Cells of this level will not be classified when the {reject _fraction} is 0.005 or greater.


Fichier(s) joint(s) :
Pour accéder aux fichiers vous devez vous inscrire.

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#9 Fri 04 January 2008 15:04

Robin
GeoRezo forever
Lieu: France
Date d'inscription: 31 Aug 2005
Messages: 13614
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Re: Différences entres softs dits "pro" et les autres

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#10 Fri 04 January 2008 15:06

Clovis
Participant occasionnel
Lieu: France
Date d'inscription: 26 Jul 2006
Messages: 21

Re: Différences entres softs dits "pro" et les autres

Je suis plutôt d'accord avec Robin sur les fonctions "télédétection" ou "analyse d'image" d'ArcGIS.
Notamment parce que je les ai utilisé que ce soit isocluster (isodata) ou maximum de vraisemblance.

En fait ESRI à implémenter ça dès le début dans ArcINFO. On retrouve dans la documentation de ArcINFO toute une rubrique sur l'analyse multivariée, de la création de pile de couche (stack), en passant par l'analyse de signature spectrale, à la classification (1 algo non-supervisé et 1 algo Supervisé, mentionné plus haut).
Depuis ESRI à noyer ça dans Spatial Analyst, et les fonctions ne sont accessible que depuis la calculatrice raster et pour la plupart dans ArcToolBox (Spatial Analyst Tools > Multivariate). Si avez l'occasion de récupérer l'aide ArcINFO, vous serez surprit par la clarté des explications par rapport à l'aide ArcGIS qui à mon sens est vraiment m***ique.

Du coup moi aussi je me pose la question : Ou se trouve la limite un logiciel orienté SIG et un logiciel orienté Télédéc?
Ou encore est-ce qu'il faut avoir des scrupules à faire de la télédétection avec ArcGIS?

(juste pour enfoncé le clou, on fait aussi du filtrage spatial et des rapports statistiques sur les canaux avec ArcGIS,).

Par contre je n'étais pas au courant des possibilités d'orthorectifications. Je serais intéressé pour pour avoir plus de précisions là dessus. Peut être as tu vraiment une version spécial Robin!

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#11 Fri 04 January 2008 15:07

jmbuton
Participant assidu
Date d'inscription: 28 Sep 2005
Messages: 235

Re: Différences entres softs dits "pro" et les autres

Sylvie a écrit:

Bonjour,

La revue GIM International, numero de décembre 2007, publie un tour d'horizon de l'offre en logiciels de photogrammétrie. Article (en anglais) téléchargeable ici :
Digital Photogrammetric Workstations


Super. Merci Sylvie pour le lien.
Voici un lien vers le survey datant de 2005 (cité dans l'article de 2007)
http://www.socetgxp.com/docs/education/ … 03_gim.pdf

JM

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#12 Fri 04 January 2008 15:10

JB
Membre
Date d'inscription: 22 Jun 2005
Messages: 2986

Re: Différences entres softs dits "pro" et les autres

OK, effectivement, je révise ma première assertion! Je viens de tomber sur l'aide en ligne ArcGIS 9.2 (http://webhelp.esri.com) et il s'est effectivement renforcé sur ces points. Par contre, en termes d'interface, çà a l'air encore un peu compliqué. Avis perso, sans a priori aucun, bien évidemment wink

Concernant le RPC, c'est une méthode qu'on retrouve dans différents outils. C'est une façon de modéliser le lien entre la géométrie du capteur et la géométrie du terrain par un polynome. Ca ne passe pas par une modélisation physique du capteur, donc c'est moins rigoureux. On les trouve assez fréquemment avec les images à très haute résolution comme Ikonos ou Quickbird.

Enfin, le dernier descriptif que tu mets concerne l'algo du maximum de vraisemblance, un de ceux utilisés en classification. Parmi d'autres...

Merci pour l'update!

JB

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#13 Fri 04 January 2008 15:31

Robin
GeoRezo forever
Lieu: France
Date d'inscription: 31 Aug 2005
Messages: 13614
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Re: Différences entres softs dits "pro" et les autres

Jb : d'après ce que je lis, on a donc juste une limitation en terme de variété d'outils (et convivialité) entre "petit" et "grands" logiciels. Pour une analyse simple qui se borne a différencier les grands types d'occupation du sol, il me semble que cette solution suffit largement (je teste prochainement ces fonctions). C'est grosso modo ce que je cherche à savoir.  Comme nous ne sommes pas en production "lourde" et très précise, ca me rassure en tout cas.

Sylvie : je me bornais à évoquer les fonctions de traitement d'image standards, pas pour un usage de photgrammétrie par contre, c'est un autre boulot la, je n'y connais rien du tout wink

Clovis : je tourne sous Arcgis 9.2 SP4, si ca peut expliquer les différences ?
Tu devrais trouver l'outil ortho dans outil de gestion de donnée/Raster/Créer un jeu de données raster orthorectifié

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