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#1 Thu 11 June 2009 11:11

AST
Participant actif
Lieu: Marseille
Date d'inscription: 20 Dec 2005
Messages: 53

Précision du géoréférencement

Bonjour à tous,

je travaille actuellement sur le géoréférencement de plans cadastraux à partir d'orthophotos.

Je voudrais savoir quelle est le meilleur moyen d'estimer la précision finale entre les plans cadastraux et la réalité terrain.

Par exemple, pour un point saisi, nous avons les infos suivantes :

Géoréférencement par transformé d'Helmert. Erreur résiduelle : 8,1cm
Résolution orhtophoto : 8cm rééchantilloné à 6,5cm
EQM : 1,5 pixel
Précision du pixel : 12 cm (1,5*8)

Comment ferais vous pour estimer la précision terrain de ce point ?
Merci d'avance !

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#2 Thu 11 June 2009 14:54

Marc Leobet
Participant assidu
Lieu: Nowhere
Date d'inscription: 19 Sep 2005
Messages: 1103
Site web

Re: Précision du géoréférencement

Bonjour,

AST a écrit:

Je voudrais savoir quelle est le meilleur moyen d'estimer la précision finale entre les plans cadastraux et la réalité terrain.


Je ne connais qu'un moyen : y aller (sur le terrain). Si je comprends bien, votre processus décrit un calage sur une ortho-photographie, mais comment connaissez-vous la précision de celle-ci? La précision géométrique de l'ortho-photographie dépendant de la précision du MNT et de l'algorithme de redressement utilisé, et leur maniement  n'étant pas si simple, je me garderais bien d'en dépendre si l'objectif est de connaître une précision absolue (par rapport à "la réalité du terrain"). Normalement, une campagne de mesures sur le terrain s'impose, il y a des méthodes pour cela.

Tiens, comme il m'arrive parfois de penser à INSPIRE, je signale que, dans le dernier projet des spécifications des parcelles cadastrales, la précision (absolue) estimée, définie à partir de mesures, est exigée :

- soit en tant qu'attribut de la parcelle (carrément),
- soit, lorsque cette première forme est absente, dans les métadonnées du jeu de données. Ces métadonnées sont obligatoires.

Cordialement


Marc Leobet
@MarcLeobet sur Twitter

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#3 Thu 11 June 2009 15:20

AST
Participant actif
Lieu: Marseille
Date d'inscription: 20 Dec 2005
Messages: 53

Re: Précision du géoréférencement

Merci de la réponse...

En fait, toute les valeurs (précision, résolution...) sont celles indiquées par le fournisseur de l'ortho et la société de callage.
Pour le moment, nous partons sur l'idée que la précision du plan callé avec la réalité serait de l'ordre de :

(EQM*résolution)+erreurs résiduelles.
Pour cet exemple : (1,5*8)+8,1=20,1cm de précision de callage.

Qu'en pensez-vous?


Nous lancerons une campagne de relevés terrain le mois prochain mais pour le moment nous devons faire sans.

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#4 Thu 11 June 2009 19:03

ChristopheV
Membre
Lieu: Ajaccio
Date d'inscription: 7 Sep 2005
Messages: 3169
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Re: Précision du géoréférencement

Bonjour,

La nécessité d'une campagne terrain pour posséder un référentiel, comme Marc vous l'a écrit, cela me paraît indispensable.
Dans le cas strict ou vous souhaitez comparer le cadastre ou l'ortho à la "réalité".
Mais la précision du cadastre par rapport à l'ortho vous l'aurez car

je travaille actuellement sur le géoréférencement de plans cadastraux à partir d'orthophotos.


En conséquence l'EMQ de géoréf que vous obtenez sera cette précision.

Toute la problématique réside dans le mode de calcul de géoréférencement. Qui conditionnera le "+erreurs résiduelles". A cela il faut ajouter la précision du "pointé" et la problématique des échelles cadastrales si vous travaillez avec des rasters cadastre.
Un plan Raster au 1 /1000 à 300 dpi fait environ 8 cm donc deux pixel de votre ortho.
D'autre part même si le mode de calcul est "en bloc" l'obligation de calculer une transformation d'Helmert pour chaque feuille implique une limite de précision relative à la précision intrinsèque du plan cadastral. J'ai fais le test en mélangeant des points d'appuis GPS et des points pris sur une ortho "classique" à 0.5m le pixel. Pour une commune de bonne qualité cadastrale avec des échelles du 1000 au 4000 , 100 appuis GPS, 100 appuis Ortho: Emq sur les appuis entre 1 et 1.4 m. Répartis de façon homogène entre les deux classes de points d'appui.
Avec du plan au 1/500 ou un plan remanié ou remembré vous pourrez arriver entre 0.2 et 0.5 m. (12 cm c'est la précision d'un plan remanié par photogrammétrie )
Mais dans la majeur partie des cas vous aurez une précision entre 0.8 et 1.2 au maximum. Ce qui fait entre 5 pixels et 8 pixels d'une feuille au 1/2000.


Christophe
L'avantage d'être une île c'est d'être une terre topologiquement close

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#5 Fri 12 June 2009 11:32

AST
Participant actif
Lieu: Marseille
Date d'inscription: 20 Dec 2005
Messages: 53

Re: Précision du géoréférencement

Je pense que je n’ai peut être pas été assez clair dans ce que j’ai écrit. Nous avons pour référence une orthophoto (résolution 8cm et précision du pixel de 12cm) dont on se sert pour géoréférencer un plan cadastral.
Donc pour reprendre, voici un autre exemple avec 4 points de calage pour un plan :

Erreur Résiduelle en cm(transformée d’Helmert):
Mark1 : 4,9903
Mark2 : 4,6951
Mark3 : 2,2710
Mark4 : 3,4532


Les erreurs résiduelles exprimées précédemment, sont exprimées en relatif. Il est bien
entendu qu’il faut y rajouter l’erreur quadratique moyenne de géoreférencement de
l’orthophotographie utilisée pour le calage (1,5 pixels soit 12*1,5 = 15,5cm).

Donc nous estimons que pour chaque point la précision réelle tourne autour de :
Mark1 : 4,9903+15,5=20,4903cm
Mark2 : 4,6951+15,5=20,1951cm
Mark3 : 2,2710+15,5=17,771cm
Mark4 : 3,4532+15,5=18,9532cm


auquelle on ajouterais la précision des plans cadastraux, n'est-ce pas ?

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#6 Fri 12 June 2009 12:26

ChristopheV
Membre
Lieu: Ajaccio
Date d'inscription: 7 Sep 2005
Messages: 3169
Site web

Re: Précision du géoréférencement

Bonjour,

Quelle est la nature des plans cadastraux ?
Car (je me répète) si c'est un plan raster au 1/1000 comment établir un précision de 5 cm (en plus quatre points c'est pas un échantillon statistique ) pour un objet qui en fait 8 (1 pixel cadastre) et qui est indivisible. Une ligne de parcelle fait environ 0.2 mm soit au 1/1000 : 20 cm ce qui fait entre deux et 3 pixels de "largeur de ligne" (un escalier de pixels en fait).
Que pointez vous ? Le milieu, (comment est il apprécier ?) ensuite vous établissez une correspondance avec un assemblage de pixels à l'écran sensé représenter l'objet cadastre. Pour un mur de 40 cm de large dans la réalité, que représente la limite cadastrale ? Le milieu (mitoyenneté) le bord ? C'est cinq pixels sur votre ortho. Si j'admets comme résultat de géoréférencement satisfaisant que l'objet cadastral appartienne à la représentation graphique du mur précédent, l'objet sera positionné à 40 cm près.
Ajoutez à cela les contraintes de liaison entre planches cadastrales l'emq global traduction de la précision des plans cadastraux, sera amha supérieur.
Ce que je voulais souligner dans mon précédent message :
Si votre ortho est bien faite, le différentiel avec une mesure GPS devrait être de 12 cm environ, un epsilon par rapport à la qualité du plan cadastral, ou alors vous travaillez sur un plan d'excellente qualité et votre problématique ce situe au niveau de l'interprétation.
Chose possible avec des plans remaniés il y a peu. donc appuis du calcul d'aéro avec GPS RTK. Et ceux ci indiquent clairement les signes de mitoyenneté et autre permettant une interprétation claire des limites.


Christophe
L'avantage d'être une île c'est d'être une terre topologiquement close

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#7 Fri 12 June 2009 18:47

FMG
Juste Inscrit !
Lieu: PARIS
Date d'inscription: 12 Jun 2009
Messages: 1

Re: Précision du géoréférencement

Bonjour à tous,

Je travaille également sur la problématique du géoréférencement par orthophotos à la différence que je dois caler des plans  DAO autocad à partir d’orthophotos précise 8 cm de pixel et dont l’EMQ annoncé est de 15 cm.
Pour moi, les résultats que j’obtiens après ma transformée d’helmert ne reflète pas la réalité terrain mais l’écart entre les ortho et mon plan recalé. Remarque : J’utilise 6 points de calage.

Cependant la demande qui m’est formulée est que mes plans soient les plus précis possibles en terme de géoréférencement et qu’aucun point de mon plan ne dépasse les 40 cm de précision terrain. Donc en toute logique, si je me réfère à l’arrêté du 16 septembre 2003 sur les classes de précision et que j’applique les gabarits d’erreurs, d’après mes calculs pour qu’aucun des points n’atteignent les 40 cm, il faut que je demande une classe de précision de 10 cm de précision, un écart moyen de 11,25, un premier seuil à 27 et un second seuil à 40 cm.
Mes questions sont donc les suivantes :
-    pensez vous que l’arreté du 16 sept soit adapté à ce type de prestation
-    puis je atteindre ces précisions avec des orthophotos de 8cm de pixel afin qu’aucun point de mon plan calé via ortho ne soit au delà de 40 cm.

A mon avis, on ne peut pas atteindre ma précision demandé avec des orthos
Un exemple : en cm, je dépasse mon écart moyen…
1    22,9
2    20,5
3    21,9
4    29,7
5    30,2
6    29,6

Selon moi, il me faut valider la précision interne des ortho par des campagnes terrain et je rajouterai cette précision à mes résultats de transformée.

Merci pour votre avis
Bonne soirée

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#8 Sat 13 June 2009 11:12

Marc Leobet
Participant assidu
Lieu: Nowhere
Date d'inscription: 19 Sep 2005
Messages: 1103
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Re: Précision du géoréférencement

FMG a écrit:

Selon moi, il me faut valider la précision interne des ortho par des campagnes terrain


Pour le moment, j'en suis là aussi.

Cordialement


Marc Leobet
@MarcLeobet sur Twitter

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#9 Sat 13 June 2009 14:37

Pierre Dolez
Participant assidu
Lieu: Proville
Date d'inscription: 14 Aug 2008
Messages: 518
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Re: Précision du géoréférencement

Bonjour,

Je compléterai les explications de Christophe par un point de détail précis.
Quelque soit le mode de saisie et/ou représentation de la feuille cadastre, il n'y a aucune raison que les écarts soient les mêmes dans le sens de la largeur et dans le sens de la hauteur.
Ceci pour dire que la transformation que vous appelez Helmert n'est pas l'idéal.
Cette transformation est une Homothétie + Translation + Rotation.  On l'appelle Helmert à cause de la méthode de calcul simple, c'est à dire, réalisable à la main.
La meilleure transformation pour réaliser ce type d'opération est la transformation affine, pratiquement irréalisable à la main, mais les machines sont faites pour cela. La plupart des services du cadastre imposent la transformation H+T+R, parce qu'elle ne déforme pas les angles. Mais concernant la précision du résultat, la transformation affine est incomparable.

Tout ceci ne contredit sur aucun point ce qui a été dit précédemment. Concernant le nombre de points de calage, je pense que 6 est vraiment un minimum, 8 ou 10 est préférable, surtout si on se réserve la possibilité d'éliminer des points faux.

Concernant la précision, si on ne considère que la précision numérique de l'opération matérielle de géoréférencement, vos hypothèses me paraissent assez logiques. Mais le danger est de croire que la précision du résultat sera de l'ordre de 40 cm. Dit autrement : les opération matérielle de digit, saisie, calcul ne vont pas influer de plus de 40 sur les résultat, mais ce n'est pas pour ça que la précision du résultat sera de 40 cm. 

Cordialement.

Dernière modification par Pierre Dolez (Sat 13 June 2009 14:41)

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#10 Sat 13 June 2009 16:06

Pierre Dolez
Participant assidu
Lieu: Proville
Date d'inscription: 14 Aug 2008
Messages: 518
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Re: Précision du géoréférencement

Concernant le calcul d'erreur,
il y a deux types d'erreur, les erreurs systématiques et les erreurs accidentelles.
Dans le contexte du sujet, il s'agit d'erreurs accidentelle. La composition de ce type d'erreur est quadratique.
Si une opération A est entachée d'une erreur accidentelle ea et B  eb, l'erreur résultante sera er=racine(ea² + eb²)
Il est certain que dans votre cas, cela améliore la valeur résultante. Mais cela ne rendra pas le plan plus précis.

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