Archives du mot-clé Imagerie

P2 – Programme Imagerie et Données Grid

Présentation

Ce panel technique, piloté par la France, est chargée des tâches de coordination (inter DGIWG et avec les autres organismes de normalisation) et de la maintenance des standards Imagerie et données Grid (IGD) du DGIWG. Ses missions sont :

  • entretenir la Feuille de Route Imagerie du DGIWG,
  • assurer une action de coordination en interne au DGIWG, en apportant le support nécessaire aux différents projets du DGIWG, notamment avec les panels Métadonnées et Services web ;
  • assurer un support aux différentes organisations militaires (notamment OTAN dont JISR et MASINT) et une coordination sur le thème de l’Imagerie ;
  • capitaliser les connaissances, mettre en place des guides de bonnes pratiques (wikis) ;
  • coordonner et influencer les travaux des différentes organisations de normalisation (ISO, OGC) ;
  • maintenir les standards Imagerie du DGIWG.

Sous-groupes de travail

Publications

Standards publiées

Standards en cours de révision

    Néant

Standards en développement

    Néant

3D Tiles (OGC)

Présentation

3D Tiles est un standard OGC destiné à la diffusion et le rendu de contenus géospatiaux 3D (très) volumineux tels que l’imagerie 3D (photogrammétrique), les bâtiments 3D, le BIM (Building Information Model), et autres objets vecteur et les nuages de points.

3D Tiles définit une structure de données hiérarchique et un ensemble de formats de tuiles fournissant un contenu destiné à être rendu / représenté.

3D Tiles ne définit pas de règles explicites pour la visualisation du contenu ; un client peut visualiser les données 3D Tiles comme bon lui semble.

Un ensemble de données de tuiles 3D, appelé tileSet, contient toute combinaison de formats de tuiles organisés en une structure de données spatiales.

Exemples de mise en œuvre

3D Tiles est notamment utilisé par des globes virtuels tels que CESIUM (développé par le consortium du même nom).

Cesium maintient un dépot github pour le développement de la spécification 3D Tiles dont une des pages référence un ensemble de ressources autour de ce format (documentations, outils, données exemples, …).

Notes de version

La dernière version de 3D Tiles (1.1) appelée précédemment « 3D Tiles Next » a été adoptée comme standard communautaire par l’OGC en décembre 2022. Par rapport à la version précédente, elle intègre des métadonnées sémantiques plus robustes et efficaces, la prise en charge de tuilages implicites utilisés notamment dans les structures de type quadtree ou octree ainsi qu’une intégration complète du format glTF développé par le Khronos Group pour tous les types de tuiles de données.

Avis technique

3D Tiles est utilisé par la plateforme iTowns de l’IGN.

3D Tiles est une spécification en concurrence avec I3S (Indexed 3D Scene Layers) également standard OGC soumis par ESRI. Même si les deux spécifications sont ouvertes, 3D Tiles est plus facilement implémentée par des solutions logicielles libres que sa concurente.

ISO 19130-2:2014 Modèles de capteurs d’images de géopositionnement — Partie 2: SAR, InSAR, lidar et sonar

Présentation

L’ISO/TS 19130-2:2014 prend en charge l’exploitation des images de télédétection. Elle spécifie les modèles de capteurs et les métadonnées pour la géolocalisation des images de télédétection des capteurs radar à synthèse d’ouverture (SAR), radar interférométrique à synthèse d’ouverture (Interferometric Synthetic Aperture Radar – InSAR), télédétection par laser (lidar) et sonar. Elle définit également les métadonnées nécessaires à l’aéro-triangulation des images aéroportées et spatioportées.

L’ISO/TS 19130-2:2014 donne les informations détaillées qui doivent être fournies pour la description des capteurs de SAR, InSAR, lidar et sonar, ainsi que les informations physiques et géométriques associées nécessaires à la construction rigoureuse d’un modèle physique de capteur. Pour les cas où des informations de géolocalisation précises sont nécessaires, cette spécification technique identifie les formules mathématiques permettant la construction rigoureuse de modèles physiques de capteurs qui mettent en relation l’espace-image en deux dimensions et l’espace-sol en trois dimensions en intégrant le calcul de l’erreur de propagation associée.

L’ISO/TS 19130-2:2014 ne précise pas comment les utilisateurs dérivent les données de géolocalisation.

Notes de version

La norme a été réexaminée et confirmée en 2017.

ISO/TS 19139-2

Présentation

Cette spécification technique applique les règles d’implémentation XML définie dans ISO 19139 : Implémentation XML des métadonnées  à l’ISO 19115-2 (ancienne révision) et définit une implémentation XML des extensions de métadonnées pour l’imagerie.

Note de version

Cette spécification technique est actuellement annulée. L’implémentation XML de la révision de la norme ISO 19115-2 a été dérivée par l’ISO dans le cadre de la norme ISO 19115-3.

ISO 19115-2

Présentation

Extension de la norme ISO 19115 sur les métadonnées pour l’acquisition et le traitement

Cette norme vise à étendre la norme ISO 19115-1 dont elle conserve l’esprit, afin de prendre en compte les métadonnées utiles à à l’acquisition et au traitement. Les principaux apports sont :

  • un paquetage UML complet définissant les métadonnées d’acquisition ;
  • des extensions de la partie généalogie permettent de décrire plus finement les processus de production ;

Implémentations

La norme ISO 19115-3 définit une implémentation XML standard pour cette norme.

Note de version

Cette norme a le statut de norme internationale (IS) depuis 2009. Elle a été révisée en 2019.

Travaux en cours

Un amendement a été publié début 2022, notamment afin de corriger des erreurs mineures.

Thème « Imagerie et données maillées »

Présentation

Les données géospatiales d’imagerie et maillées concernent essentiellement les types de données suivantes :

  • les cartes scannées (raster en anglais) ou rasterisées ;
  • les données images issues de capteurs, dans la géométrie de prise de vue ;
  • les orthoimages, issues des précédentes par traitements géométriques ;
  • les modèles numériques de terrain (données maillées altimétriques) et les modèles numériques d’élévation (prenant en compte le sursol) ;
  • des données thématiques maillées, telles que l’occupation du sol.

Les données nuages de points (Point Cloud), notamment lorsqu’ils sont porteurs des informations d’intensité ou de colorimétrie et informations d’acquisition par leur capteur (échos Lidar) sont parfois considérés comme des données d’imagerie (lorsqu’ils sont denses ils peuvent être utilisés comme des modèles numériques de surface), bien que leur information de base est la coordonnée X, Y, Z de chaque point.

Enfin, les données de type maillages surfaciques 3D (mesh 3D) ou Modèles Numériques Surfaciques (par ex. triangulation par des TINs) sont des données émergentes permettant de modéliser et représenter une scène urbaine, péri-urbaine ou autre site, avec réalisme lorsque les facettes sont texturées de manière adaptée, et ce de manière automatisée sans nécessiter de chaînes de production de données 3D vectorielles.

Cette thématique est focalisée sur les données images fixes (acquises à un moment donné), mais peut aussi s’intéresser aux données images animées (issues de capteurs).

Deux filières principales de production fournissent les données de cette thématique : la cartographie et l’observation / renseignement (Géo-intelligence ou GeoINT en anglais). Les données peuvent également provenir de systèmes producteurs de données d’imagerie ou maillées à valeur ajoutée.

À ces données sont associées les métadonnées, certaines étant spécifiques des données imagerie et maillées, et, dans certains cas, des données complémentaires (données qualité, renseignement…) sous forme numérique, graphique, textuelle ou vectorielle.

Les données doivent fournir le géo-référencement (fonction de mise en correspondance de chaque pixel avec les coordonnées géographiques), ou le modèle géométrique de géo-positionnement (aussi appelé de prise de vue), avec la précision géométrique autorisée par les technologies mises en œuvre.

Les données d’imagerie étant particulièrement volumineuses, des technologies de compression sont fréquemment mises en œuvre dans les formats de stockage.

Les instances de standardisation civiles (ISO et OGC) et militaires (DGIWG et JCGISR) ainsi que les divers acteurs des 2 filières cartographique et GeoINT ont, par le passé, contribué au développement de nombreux standards géographiques de données d’imagerie, soit basés sur des standards existants (tels que GeoTIFF), soit spécifiques, en particulier les acteurs militaires. À noter qu’au sein même de l’ISO, divers groupes traitent des standards pour l’imagerie (dont ISO/IEC JTC1 SC24 et SC29). Les producteurs de données et industriels ont aussi contribué à l’émergence de formats spécifiques pour l’imagerie géospatiale, parfois largement utilisés.

La mise à disposition de ces données (cartographiques et/ou GeoINT) à des utilisateurs d’origines diverses sur réseau oblige à une meilleure convergence des standards, notamment d’encodage, basée sur les principes généraux de mise en œuvre et d’encodage définis par l’ISO TC211, et la définition de services interopérables permettant la découverte, la prévisualisation, l’accès et l’exploitation de ces données. Si les sources, filières de production et d’exploitation peuvent être variées, les technologies au cœur de cette thématique sont communes ; la convergence de la standardisation doit faciliter l’accès et l’exploitation à ces données, simplifier leur mise en œuvre dans les systèmes et diminuer les coûts.

Pourquoi standardiser les données d’imagerie et maillées ?

La standardisation des données géospatiales d’imagerie et maillées répond aux principaux besoins  suivants :

  • faciliter les échanges et l’accès aux données, et harmoniser les modèles d’accès aux données et leurs encodages, en privilégiant des normes et standards civils et performants ;
  • faciliter le développement et la mise en œuvre de services d’accès et de traitement ;

et ceci en gérant de manière cohérente les métadonnées, informations de géoréférencement ou modèles géométriques de prise de vue par le capteur qui sont associées.

Elle concerne tous les domaines, acteurs et systèmes produisant, mettant en œuvre ou exploitant des données d’imagerie ou maillées, notamment dans les domaines de l’observation, la télédétection, la cartographie, la géomatique.

Généralités et constats

Les présentations suivantes donnent un aperçu (orienté par les travaux normalisation Défense) de l’état de l’art de la normalisation pour ce thème, plus particulièrement focalisé sur les organismes Défense et organismes civils où intervient la Défense.

Cet état de la standardisation fait apparaître l’existence d’une multiplicité de standards pour l’information géospatiale « imagerie et données maillées », mais aussi des tendances à aller vers une harmonisation :

  • des formats et de l’encodage : ajout d’une composante ou extension « Géo » aux standards existants pour les données image / raster : par ex. GeoTIFF ou GMLJP2.
  • des modèles et schémas de données : le modèle Coverage (ISO 19123) et son implémentation OGC GML Coverage (maintenant CIS 1.0 ou ISO 19123-2) sont opérationnels, notamment pour les serveurs de données Coverage avec le service WCS 2.0.  Ce modèle traite des données géoréférencées ou permet également des données géoréférençables. A noter l’émergence du modèle et schéma CIS 1.1, encore peu supporté fin 2021. Le modèle O&M (ISO 19156) pour les données observations brutes issues de capteurs est émergent, avec une mise en œuvre à l’aide du schéma OGC OMXML. Les standards abstraits de modèles de capteurs pour le géopositionnement (ISO 19130-1 et -2) et le modèle et schéma SensorML permettent l’encodage des métadonnées du modèle géométrique de prise de vue par le capteur.
  • des services (voir la thématique service) : Web Coverage Service (WCS) pour l’accès aux données Coverage, et Sensor Observation Service pour l’accès aux données observation. A noter que les standards de service web OGC sont actuellement en évolution vers de nouvelles API REST harmonisées, et la mise en oeuvre d’encodages JSON/GeoJSON.

À l’ISO/TC 211

Le thème de l’imagerie et des données maillées est traité par le groupe de travail n°6 de l’ISO/TC 211.

L’équipe normalisation Eden assure la coordination technique avec ce groupe de travail sur ce thème pour le DGIWG (dans le cadre des travaux normalisation Défense) et pour la Commission nationale AFNOR Info Géo.

L’ISO TC211 assure notamment la maintenance et l’évolution des normes relatives aux modèles de données pour l’imagerie (à savoir Coverage (19123) et O&M (19156)), ainsi que l’extension métadonnées pour l’imagerie (19115-2 et 19139-2). Les révisions des spécifications Coverage (19123) et Modèles de capteurs (19130-1 et -2) devraient permettre de clarifier la mise en œuvre des informations relatives à l’imagerie et aux modèles de prise de vue par les capteurs.

Normes publiées

Normes en révision

    Néant

Nouveaux projets

    Néant

Au DGIWG

Le DGIWG, avec le standard DIGEST (Digital Geographic information Exchange STandard), a développé les profils de produits ASRP et USRP pour les produits cartes scannées (raster), mis en œuvre de manière très limitée (FRA et GBR) ainsi que des extensions géospatiales NSIF dans son annexe D, mises en œuvre de manière limitée dans la communauté ISR de la Défense.

L’ambition actuelle du DGIWG est de favoriser l’émergence des normes civiles ISO TC211 et OGC en essayant d’assurer la prise en compte des besoins et exigences de la communauté Défense. Il dispose des relations et de la reconnaissance nécessaires pour ce faire, étant représenté à l’ISO TC211 et à l’OGC.

Le DGIWG joue un rôle fédérateur pour orienter la standardisation dans le domaine de l’imagerie, sur la base des travaux OGC et ISO TC211, pour permettre de répondre aux besoins d’interopérabilité de la Défense.

Le DGIWG est également en relation avec les organismes de normalisation hydrographiques et océanographiques, ainsi qu’avec le JCGISR qui maintient le STANAG d’imagerie NSIF, utilisé par la communauté ISR (Renseignement).

Les travaux du DGIWG pour l’imagerie sont coordonnés par le Panel technique Imagerie et cadrés par la feuille de route pour l’imagerie, mise à jour annuellement. Ces travaux mettent actuellement la priorité sur l’encodage, et le développement de profils des normes et standards civils pour la communauté militaire.

Standards publiés

Travaux en cours

Projets actifs :

Nouveaux standards en développement :

    Néant

Révisions :

    Néant

À l’OGC

L’Open Geospatial Consortium OGC a lancé à l’orée du troisième millénaire une large réflexion sur l’imagerie et les données maillées qui a permis quelques avancées dans ce domaine longtemps laissé pour compte par la normalisation de l’information géographique.

L’OGC apparaît aujourd’hui comme le moteur principal de la standardisation pour l’imagerie géospatiale.

Standards publiés

  • 3D Tiles (OGC)
    3D Tiles : standard OGC de diffusion / rendu de contenus géospatiaux 3D volumineux tuilés (tileSet) : imagerie 3D, vecteur 2D/3D, et nuages de points
  • I3S/SLPK
    I3S/SLPK : standard OGC (et ESRI) de diffusion / rendu de contenus géospatiaux 3D volumineux tuilés (Scene Layer) : imagerie 3D, vecteur 2D/3D, et nuages de points
  • O&M 2.0 (OGC)
    O&M 2.0 – Observations & Measurements
  • OGC API EDR
    Environmental Data Retrieval API
  • OGC netCDF
    Format d’encodage des données raster pour le domaine météorologique
  • SensorThings (OGC)
    SensorThings API 1.0 Part 1: Sensing + Part 2: Tasking Core

Travaux en cours

SWG et DWG actifs:

  • Point Cloud DWG
    Présentation Le « Point Cloud DWG » est un groupe de discussion de l’OGC qui s’intéresse aux aspects de normalisation autour des données de type nuages de points. Il est motivé par la popularité et l’utilisation croissantes des technologies liées à ce type de données. Celles-ci comprennent un certain nombre de formats et de types tels que : ...

Nouveaux standards en développement :

Révisions :

    Néant

À l’OTAN

Ce groupe de la partie Air de l’OTAN (NAFAG) traite de la standardisation pour les systèmes de renseignement (Intelligence), surveillance et reconnaissance (ISR), en particulier des données d’imagerie issues de capteurs spatiaux, aériens ou terrestres, qu’ils soient actifs ou passifs, électroniques ou optiques.

Au sein du JCGISR, un groupe a été chargé de développer les outils nécessaires et les interfaces standards pour assurer l’interopérabilité des opérations de renseignement, surveillance et reconnaissance sur le théâtre des opérations militaires : c’est IMWG (Imagery Working Group).

Ce groupe de travail a mis en place l’architecture d’un système prenant en compte la collecte de données, le traitement des données, l’exploitation des données et la dissémination des données pour le renseignement, la reconnaissance ou la surveillance. La structure ci-dessous détaille les relations entre les différentes opérations et les endroits où interviennent les différentes spécifications, ou STANAGs (STANdard AGreement).

Standards publiés

    Néant

Travaux en cours

Groupes de travail actifs:

    Néant

Nouveaux standards en développement :

    Néant

Révisions :

    Néant

Autres

INSPIRE

Standards publiés

Les principales spécifications INSPIRE relatives au thème imagerie sont :

  • Orthoimagerie (OI),
  • Elevation (EL).

GWG (USA)

Le GWG (GeoINT standards Working Group), sous l’égide du DoD (Department of Defense) a également pour vocation de fédérer, au niveau américain, la standardisation de l’imagerie dans le domaine GEOINT, c’est à dire imagerie et information géospatiale, avec notamment les « focus group » NTB (NITF Technical Board) et CSMWG (Community Sensor Model).

Le GWG dispose également de relations avec le JCGISR, mais également l’OGC et le DGIWG.

Ce groupe n’est pas suivi par l’équipe normalisation.