Manuel de cartographie : Principes, méthodes, applications (Géographie) PDF

La photogrammétrie est une technique qui consiste à effectuer des mesures dans une scène, en utilisant la parallaxe obtenue entre des images acquises selon des points de vue différents. Recopiant la vision stéréoscopique humaine, elle a longtemps exploité celle-ci pour reconstituer le relief manuel de cartographie : Principes, méthodes, applications (Géographie) PDF la scène à partir de cette différence de points de vue.


Ce manuel de cartographie propose l’ensemble des outils et méthodes nécessaires pour concevoir, comprendre et interpréter des cartes.
Quels fonds de cartes choisir ? Comment traiter les différents types de données ? Comment les traduire en langage cartographique ? Quelles variables visuelles (taille, forme, texture, couleur, etc.) utiliser, et pour quels effets ?
Dans une approche plus critique, il permet également d’aller plus loin dans la conception cartographique, en présentant des méthodes innovantes et en détaillant les procédés de « mise en scène ». À la fin de chaque partie, un exercice de mise en pratique des notions abordées, présenté sous la forme d’un jeu, permettra de réaliser une carte finalisée.
Avec plus de 120 figures inédites, de nombreux encadrés, définitions et compléments pédagogiques, cet ouvrage constitue une véritable initiation à la cartographie, perçue à la fois comme art de représenter le monde et arme de combat pour le décrypter.

Cette technique repose entièrement sur une modélisation rigoureuse de la géométrie des images et de leur acquisition afin de reconstituer une copie 3D exacte de la réalité. Laussedat devient professeur au CNAM en 1873, titulaire de la chaire de géométrie appliquée aux arts où il est souvent question de topographie, et celui que l’on peut considérer comme l’inventeur de la photogrammétrie sera même directeur du Conservatoire de 1881 à 1900. Le principe général est basé sur la perception humaine du relief par observation stéréoscopique. Pour le cas de la photogrammétrie aérienne, un avion équipé d’une chambre de prise de vues vole au-dessus d’une région, de façon qu’une partie du terrain figure sur deux clichés correspondant à deux positions différentes de l’avion. La vision humaine permet en effet de voir en relief dans une large gamme de dispositions relatives de ces deux images.

Pour que l’image observée soit une copie exacte de l’objet mesuré, il faut contraindre un certain nombre de points dans l’image en les obligeant à être à des positions relatives similaires aux leurs sur l’objet. Pour un couple stéréoscopique donné, on montre qu’il faut 6 points connus pour que l’image soit fidèle. Ces points seront mesurés : cette opération est appelée stéréopréparation. Figure de base de la géométrie stéréoscopique. Cette approche est historiquement celle qui a été utilisée en photogrammétrie, son principal inconvénient résulte du fait que le problème de l’orientation relative de deux images est ici non linéaire, et exige donc une solution approchée pour démarrer les calculs.

Cette méthode est la base de la résolution de l’orientation relative au sein de la communauté de la vision par ordinateur. 2 à celui de l’image 1. Pour les cas où ces paramètres sont inconnus, la modélisation doit se passer de certains éléments indispensables à la reconstruction géométrique complète. L’identification des points homologues a longtemps exigé une intervention humaine, et représentait alors une phase de travail assez coûteuse.

Appareil de restitution photogrammétrique analytique Leica SD 2000, années 1990. Appareil de restitution photogrammétrique numérique, année 2005. Les clichés que l’on emploie sont souvent pris en avion, avec des axes pratiquement verticaux. Les appareils de restitution ont longtemps été entièrement mécaniques, et donc très onéreux et délicats pour le maintien de leurs impressionnantes spécifications de précision. Puis au cours des années 1980-90, on a développé des appareils où presque toutes les fonctions mécaniques étaient effectuées par un ordinateur qui commandait le déplacement des clichés.

Dans les années 1990, une nouvelle variante d’appareil est arrivée sur le marché, utilisant exclusivement un ordinateur. Les clichés ont été tout d’abord numérisés, et depuis lors de plus en plus souvent obtenus directement sur des caméras numériques, et présentés avec un système permettant la vision stéréoscopique sur écran. Affichage, avec un rendu 3D, des résultats d’une restitution photogrammétrique. La même image aérienne, ortho-rectifiée : cette image est en tout point parfaitement superposable à une carte, les effets de perspective liés au relief ne sont plus perceptibles. La photogrammétrie terrestre qui est l’application des méthodes photogrammétriques à divers types de relevés : par exemple monuments et travaux d’architecture, métrologie de pièces industrielles de toutes sortes de dimensions, etc. Ces prises de vues sont désormais systématiquement numériques.

La photogrammétrie subaquatique qui est l’application des principes de la photogrammétrie en milieu sous-marin ou subaquatique. Depuis les développements récents de l’informatique grand public, de remarquables logiciels ont été industrialisés, avec lesquels on parvient à effectuer la plupart des traitements photogrammétriques classiques à partir des images numériques obtenues. On parvient aussi à prendre en compte les aberrations optiques de la caméra de façon beaucoup plus aisée, et à réaliser les calculs de corrélation entre images, remplaçant de façon souvent avantageuse l’œil humain. Grâce aux moyens de calcul de plus en plus rapides, complexes et portables, ces applications de photogrammétrie ont fortement évolué. Par ailleurs, les progrès du numérique ont permis de remplacer les supports argentiques par des matrices CCD.