ArcGIS Reality for ArcGIS Pro, pour quoi faire ?
Nous tirons parti des technologies pour traiter des applications du monde réel dans des environnements opérationnels. Ces applications vont de la gestion d'un service de travaux publics, d'un bassin versant, d'infrastructures critiques, de la santé et sécurité publiques, à l'analyse d'images, aux études scientifiques et à la modélisation, et bien plus encore.
Vous avez besoin de données et d'informations à jour pour soutenir les systèmes de gestion du territoire, afin de prendre des décisions éclairées en amont et en aval. Ces données et informations géospatiales mises à jour sont intégrées de manière transparente dans le SIG existant et l'infrastructure de prise de décision.
Pratiquement toutes les cartes du territoire sont créées et mises à jour à l'aide d'images actuelles. Les organisations locales, régionales et nationales acquièrent régulièrement des images pour mettre à jour et maintenir leurs informations sur le territoire. Les nouveaux développements, l'inventaire des actifs, et les changements sont capturés dans des images haute résolution collectées par des avions, des drones ou des satellites. Cette imagerie est calibrée et photogrammétriquement corrigée pour supprimer une variété de distorsions spatiales avant de pouvoir être utilisée pour la création et la révision de cartes précises.
L'extension ArcGIS Reality for ArcGIS Pro fournit des produits de pointe pour la cartographie, l'analyse SIG et la modélisation. Les produits générés à partir de l'imagerie comprennent des ortho vraies, des nuages de points, des modèles numériques de surface (MNS), des maillages MNS, et des maillages texturés 3D avec des façades de bâtiments.
Les produits et les fonctionnalités d'ArcGIS Reality for ArcGIS Pro sont étendus avec des outils et des fonctionnalités d'ortho-cartographie qui traitent également des données satellitaires et des photographies aériennes numérisées.
Ce qui rend ArcGIS Reality Mapping for ArcGIS Pro innovant, ce sont les nombreuses applications activées par ces produits très utiles. Ces produits prennent en charge l'analyse et les solutions SIG avancées telles que la détection des changements, les applications de surface et hydrologiques, l'analyse d'adéquation et la création de jumeaux numériques pour la modélisation et connaissance d'une situation.
Les produits d'ArcGIS Reality for ArcGIS Pro
Une condition préalable à l'utilisation d'ArcGIS Reality for ArcGIS Pro est l'imagerie à chevauchement multiple collectée par des plateformes de drones et d'avions. Ces images sont traitées à l'aide de méthodologies photogrammétriques rigoureuses pour produire des mosaïques d'ortho-images très précises pour les mises à jour cartographiques et les produits photoréalistes.
Nuage de points
Un nuage de points est fondamental et est utilisé pour produire les produits MNS, ortho-vraie, maillage MNS et maillage 3D. Un nuage de points photogrammétriques est une collection de points 3D générés à partir d'images superposées prises sous différents angles, y compris l'imagerie nadir, oblique ou les deux. Les pixels coïncidents dans les images superposées sont identifiées à l'aide de techniques d'appariement d'images, puis utilisés pour calculer le nuage de points d'altitude. Chaque point du nuage de points correspond à un emplacement spécifique dans l'espace 3D et contient des informations sur sa position, telles que les coordonnées X, Y et Z.
Les nuages de points représentent la géométrie de surface d'un objet ou d'un environnement, et incluent des éléments au sol et au-dessus du sol. Chaque point d'élévation peut être associé à des informations spectrales dans l'imagerie, qui peuvent être utilisées ensemble pour une analyse avancée.
Que faire à partir d'un nuage de points dans ArcGIS Pro?
- Modélisation 3D : L'utilisation principale des nuages de points photogrammétriques consiste à générer des modèles 3D précis et détaillés de l'élévation du sol, des objets et des environnements. Les points 3D peuvent être traités et reconstruits en surfaces et en maillages texturés, permettant une représentation et une visualisation virtuelles d'entités du monde réel. Voir la présentation de la boîte à outils 3D Analyst pour plus d'informations.
- Modèles d'élévation : Des éléments tels que les bâtiments et la végétation peuvent être filtrés pour créer des modèles numériques d'élévation de la terre nue encore appelés Modèles Numériques de Terrain (MNT). Les MNT sont utilisés pour la cartographie topographique, créant des cartes de contour, la dérivation des données sur l'inclinaison et l'aspect des pentes, la caractérisation des formes de reliefs et des visualisations ombrées, et l'analyse de l'adéquation. Voir la présentation de la boîte à outils Spatial Analyst pour plus d'informations.
- Hydrologie : Les nuages de points sont utilisés pour dériver des MNT hydro-renforcés utilisés dans la modélisation hydrologique et l'analyse des bassins versants. Ils aident à déterminer la direction du flux et à délimiter les réseaux de cours d'eau. Ces informations sont précieuses pour identifier les modèles et les caractéristiques de drainage, la modélisation des inondations et la gestion des ressources en eau. Voir les exemples d'applications d'analyse hydrologique pour plus d'informations sur les applications hydrologiques.
- Analyse géospatiale : Les nuages de points facilitent les mesures de distances, de surface, et les calculs volumétriques. Ils peuvent être utilisés pour analyser le terrain, la végétation, les environnements urbains, et d'autres caractéristiques géographiques artificielles et naturelles.
Ortho vraie
L'ortho vraie est le produit le plus couramment utilisé par les organisations chargées de la tâche critique de création et de mise à jour de cartes. La distorsion de perspective est supprimée de l'imagerie, et il n'y a pas de déplacement causé par le relief ou les hautes structures, ce qui donne une ortho-image sans caractéristiques de terrain obscurcissant l'inclinaison du bâtiment. Cela facilite la capture des empreintes de bâtiments, des réseaux, de l'état de santé des infrastructures, et la discrimination d'un plus grand nombre de caractéristiques d'intérêt.
Une ortho vraie est une imagerie aérienne ou de drone orthorectifiée corrigée à l'aide du nuage de points et d'un algorithme spécialisé utilisé pour décider quel pixel à partir de quelle image doit être pris pour chaque emplacement 3D. L'otho-image est construite en prenant cette décision pour chaque pixel jusqu'à ce que l'ortho-image entière ait été générée.
L'ortho vraie est le produit le plus couramment utilisé par les organisations chargées de la tâche critique de création et de mise à jour de cartes. La distorsion de perspective est supprimée de l'imagerie, et il n'y a pas de déplacement causé par le relief ou les hautes structures, ce qui donne une ortho-image sans caractéristiques de terrain obscurcissant l'inclinaison du bâtiment. Cela facilite la capture des empreintes de bâtiments, des réseaux, de l'état de santé des infrastructures, et la discrimination d'un plus grand nombre de caractéristiques d'intérêt.
Une ortho vraie est une imagerie aérienne ou de drone orthorectifiée corrigée à l'aide du nuage de points et d'un algorithme spécialisé utilisé pour décider quel pixel à partir de quelle image doit être pris pour chaque emplacement 3D. L'otho-image est construite en prenant cette décision pour chaque pixel jusqu'à ce que l'ortho-image entière ait été générée.
Que faire à partir d'une ortho vraie dans ArcGIS Pro?
L'utilisation principale d'ortho vraies est la création de cartes précises et la mise à jour SIG pour une grande variété d'applications. Avant tout, une caractéristique précieuse des ortho vraies est qu'elles sont géométriquement précises sur la base de méthodes photogrammétriques rigoureuses. Elles peuvent être enregistrées avec précision dans les couches terrestres SIG existantes et intégrées dans des bases de données géospatiales pour des mises à jour efficaces et efficientes.
Les principales applications des ortho vraies comprennent :
- L'inventaire et la gestion des actifs : Les ortho vraies sont utilisées pour faire l'inventaire et la gestion des actifs tels que les bâtiments, les infrastructures, les équipements, les matériaux, et les ressources. Elles sont également utilisées pour l'évaluation du site et la détermination de l'état des actifs pour l'entretien et la gestion. Elles peuvent servir à la création de Plan de Corps de Rue Simplifié (PCRS) de haute précision.
- Détection des changements : Les ortho vraies sont excellentes pour la détection automatisée des changements. Dans les ortho-images standard, les bâtiments s'inclinent dans différentes directions par rapport au centre du cadre de l'image. Cela entraîne de nombreux faux positifs pour le changement, rendant l'ortho-image standard inadaptée à la détection automatisée des changements. Etant donné que l'inclinaison des bâtiments est supprimée dans les otho vraies, la détection automatique des changements est plus précise.
- Extraction automatique des caractéristiques : Les caractéristiques spectrales inhérentes et les informations spatiales précises dans les ortho vraies sont utilisées pour extraire automatiquement les caractéristiques de l'imagerie. Utilisez des techniques avancées de Deep Learning et de classification d'images dans ArcGIS pour détecter, identifier et classer les entités d'intérêt afin de créer et de mettre à jour des couches, des bases de données et des cartes SIG.
- Intervention d'urgence et gestion des risques : Les ortho vraies fournissent des informations essentielles pour les interventions d'urgence et la gestion des risques. Elles aident à identifier les zones touchées, à évaluer l'étendue des dommages, à planifier les efforts de secours, et à soutenir la connaissance de la situation pendant les urgences. Les fonds de carte d'images contiennent beaucoup plus d'informations critiques et contextuelles que les cartes symboliques et les couches SIG. Par exemple, les routes ont des largeurs, des accotements, et des aiguillages variables qui peuvent être utilisés pour l'entrée et la sortie des zones touchées, le rassemblement et la mise en place d'équipements et de ressources, et l'atténuation.
Photomaillage 3D
Le produit de maillage texturé 3D est un maillage 3D avec des façades de bâtiments et d'autres textures caractéristiques superposées pour créer des visualisations photoréalistes. L'imagerie oblique est particulièrement importante pour fournir les textures des bâtiments et des façades sur le maillage 3D.
Les maillages 3D offrent des visualisations percutantes et une expérience immersive, permettant aux parties prenantes de mieux comprendre et visualiser l'environnement, facilitant ainsi la communication et la collaboration sur divers projets.
Que faire à partir d'un maillage 3D dans ArcGIS Pro ?
Outre la visualisation, les maillages 3D sont utilisés pour aider à créer des jumeaux numériques, en ajoutant du contexte avec d'autres couches SIG, des capteurs IoT, et des informations en temps réel, ou pour créer des simulations avec des données du monde réel. De nombreux analystes et gestionnaires souhaitent afficher des maillages 3D texturés avec une variété de données SIG, ce qui permet de donner vie à leurs visualisations de données.
- Jumeaux numériques : Dans de nombreux cas, les jumeaux numériques intègrent des maillages 3D en tant que composant fondamental pour représenter les aspects visuels et géométriques des caractéristiques physiques. Le maillage 3D fournit la forme, la structure et l'apparence de l'objet, permettant une visualisation et une interaction réalistes dans l'environnement du jumeau numérique.
- Urbanisme : Les maillages texturés 3D sont utilisés par les entreprises AEC et les urbanistes pour créer des visualisations réalistes et immersives des zones urbaines. En incorporant des maillage texturés 3D, les bâtiments, les routes, les réseaux, et d'autres caractéristiques urbaines peuvent être représentées avec précision, offrant une vue réaliste du paysage urbain. Cela aide à visualiser les développements proposés, à évaluer la conception urbaine, à analyser le placement des infrastructures, et à évaluer l'impact des décisions d'urbanisme.
- Gestion des urgences : Les maillages texturés 3D aident les gestionnaires d'urgences à se préparer, à réagir et à se rétablir en cas de catastrophe. En intégrant des données géospatiales, telles que des modèles de construction, des informations sur le terrain et des flux de données en temps réel, dans un maillage texturé 3D, les responsables des urgences peuvent visualiser les zones touchées, planifier les entrées et les sorties, évaluer les dommages et simuler des scénarios d'intervention en cas de catastrophe. Le maillage texturé améliore la connaissance de la situation et aide à la prise de décision en cas d'urgence.
- Visualisation géospatiale : Les maillages texturés 3D fournissent un contexte et permettent la création de représentations réalistes et immersives de paysages et d'environnements physiques. Les données géospatiales telles que les modèles de terrain, les images, la couverture terrestre et les informations sur l'utilisation des terres peuvent être visualisées avec une grande fidélité. Cela facilite l'interprétation, l'analyse et la communication des informations géospatiales pour une meilleure compréhension et de meilleures décisions.
Modèles Numériques de Surface (MNS)
Le MNS est dérivé du nuage de points et fournit des données d'élévation de la surface du sol et des éléments au-dessus du sol. Il représente le point le plus élevé de la surface, incorporant les élévations du terrain ainsi que des caractéristiques au-dessus du sol telles que des bâtiments, des arbres et d'autres structures. Les MNS permettent une analyse et une visualisation géospatiales avancées telles que la ligne de visée, les champs de vision et l'extraction d'entités.
Que faire à partir d'un MNS dans ArcGIS Pro?
- Cartographie topographique et analyse de terrain : Les MNS fournissent des données d'élévation pour les éléments naturels et artificiels, et sont essentiels pour l'analyse du terrain et la caractérisation du relief. Lorsque les données de surface sont filtrées pour produire un MNE, elles sont utilisées en cartographie pour générer des courbes de niveau, des ombrages et d'autres caractéristiques topographiques. Vous pouvez dériver la pente, l'aspect, la courbure et d'autres paramètres de terrain pour identifier les reliefs, la géomorphologie et comprendre les caractéristiques physiques du paysage.
- Ortho rectification d'image : Les MNS sont utiles pour ortho rectifier l'imagerie afin de supprimer à la fois la distorsion du terrain et de la perspective de l'imagerie. Ils aident à permettre la création d'ortho vraies en fournissant des données de hauteur de bâtiments pour le processus de rectification.
- Classification d'images et extraction de caractéristiques : Les MNS sont importants pour extraire les caractéristiques de l'imagerie. L'ajout de la hauteur de l'objet permet une meilleure identification automatique des caractéristiques. Par exemple, les toits et les routes en asphalte sont spectralement similaires. Les informations sur la hauteur du bâtiment aident à distinguer chaque élément de l'autre.
Pour conclure
Les produits générés par ArcGIS Reality for ArcGIS Pro adhèrent à des méthodologies photogrammétriques rigoureuses et à des techniques de traitement avancées pour garantir des mises à jour précises et opportunes des informations sur les terres. Les ortho vraies, les nuages de points, les MNS et les maillages texturés 3D sont des produits de données fondamentaux pour traiter d'innombrables applications du monde réel dans des environnements opérationnels.
Ces produits critiques sont intégrés à l'écosystème ArcGIS, permettant un traitement, une gestion des données, une analyse et une modélisation efficaces avec d'autres types de données et de systèmes d'information. Par exemple, les produits photogrammétriques alimentent les capacités analytiques trouvées dans l'imagerie et la télédétection, Image Analyst, Spatial Analyst, 3D Analyst, Geostatistical Analyst, etc.
Bien que la science et les méthodologies employées soient quantifiables, la science et l'art de visualiser les résultats, les scénarios et les tendances contribuent également à une meilleure analyse, à la compréhension des phénomènes, des causes et des effets et à la connaissance de la situation. Ces qualités, associées à l'interopérabilité au sein ArcGIS et à son environnement de partage inhérent, permettent aux parties prenantes de traiter et de collaborer efficacement sur un large éventail d'applications du monde réel.
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