3. Les applications 3D

Les orthophotos

Si tu as déjà lu le chapitre concernant les projections perspectives, penses-tu que ce type de projection convient pour construire une carte topographique ?
Tu en sauras plus dans ce chapitre !

Regarde les images de Chicago et Washington D.C., aux Etats Unis. Quelle image penses-tu être la plus adaptée pour créer une carte topographique ? Pourquoi ?

Zoom Sign
Chicago
Chicago, Illinois.
Source: © 2009 GeoEye
Zoom Sign
Washington DC
Washington D.C.
Source: USGS


90 degrés ou pas ?

Tu as probablement remarqué la différence entre les deux images, mais peut-être qu'il est difficile d'expliquer exactement ce qui se passe. Regardons cela d'une manière un peu plus théorique.

  1. Dans la première situation, l'avion/le satellite photographie une partie de Chicago, par devant, par derrière, ou de côté par rapport à sa position (le centre de perspective (point P) est dans l'air/espace).

    Cela signifie que l'image a été prise d'un angle inférieur à 90°.

    Comme vu précédemment, cette projection est appelée projection perspective.

    Perspective projection
    Projection perspective.
  2. La seconde image donne l'impression que chaque élément est situé droit au-dessous du centre de perspective. Il apparaît donc comme s'il était vu sous un angle égal à 90°.
    orthographic projection
    Projection orthographique.

Mais dans une photo aérienne ou une image satellitaire, qui est toujours une projection perspective, il n'y a qu'un seul point de l'image où une telle vue est possible : c'est juste en dessous du centre de perspective de la caméra (point D dans la première image). Tous les autres points de l'image sont vus sous certain angle, ce qui signifie qu'ils présentent une distorsion.

Pour pouvoir travailler avec des images satellitaires (et réaliser des mesures de distances, d'angles, de positions et de surfaces, directes et précises), il est plus simple d'avoir des images comme celle de Washington. Autrement, la distorsion de l'image doit être prise en compte dans les calculs.

Heureusement, il existe une manière de corriger la déformation induite par le centre de perspective. Cette méthode s'appelle orthorectification et peut être appliquée aux images. Les images orthorectifiées sont des orthophotos.

Dans les orthophotos et les images orthorectifiées, chaque point donne l'impression que la photo est prise sous un angle de 90°. Il n'y a donc pas de distorsion et chaque objet est positionné correctement par rapport aux autres, comme c'est le cas en réalité (hormis un facteur d'échelle).