Introduction Flashcards

1
Q

Quel est l’objectif général de la modélisation numérique de terrain ?

A

Représenter la surface continue de la terre sous forme numérique en maintenant le volume d’informations utilisées dans les limites raisonnables.

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2
Q

Donner une définition de modèle.

A
  • Une représentation simplifiée d’une réalité complexe
  • Une abstraction d’une réalité où, en fonction d’un but spécifique, les éléments essentiels sont mis en évidence et les détails non- essentiels sont éliminés.
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3
Q

Donner une définition de terrain.

A
  • L’espace de la terre considéré du point de vue de sa nature, de sa structure et de son relief.
  • C’est la surface solide de la terre entière ou d’une partie de celle-ci.
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4
Q

Donner une définition de modèle numérique de terrain (MNT).

A
  • Représentation statistique de la surface continue du sol
  • Grand nombre de points choisis (X, Y et Z)
  • Système de coordonnées arbitraire
  • Fréquemment employé comme référence à une représentation numérique d’une surface topographique.
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5
Q

Qui sont à l’origine du terme MNT ?

A

Deux ingénieurs américain (1958) :
- Miller
- La Flamme

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6
Q

Quels sont les principaux événements ayant influencés l’évolution du MNT ?

A

1) Cartographie assistée par ordinateur (CAD) (1959)
2) Ordinateurs puissants
3) Positionnement par satellite (GPS) et télédetection

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7
Q

Définiser les termes MNT, MNA et MNS.

A
  • MNT : modèle numérique de terrain
  • MNA : modèle numérique d’altitude
  • MNS : modèle numérique de surface
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8
Q

Qu’est-ce qu’un modèle numérique d’altitude (MNA) ?

A
  • Anglais : DIgital Elevation Model (DEM)
  • Pour un MNT, on mesure les hauteurs des points au-dessus d’un niveau de référence absolu (datum), habituellement le Niveau Moyen des Mers (géoïde)
  • Fait référence à l’altitude du sol.
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9
Q

Qu’est-ce qu’un modèle numérique de surface (MNS) ?

A
  • Grille régulière qui possède en chaque point une altitude (+haute altitude).
  • Habituellement utilisée en milieu urbain, cette grille affiche les altitudes du terrain naturel ou des structures artificielles.
  • Structures considérées : bâtiments, routes, arbres, etc.
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10
Q

Présenter trois approches pour générer des modèles et préciser lesquels elle permet de créer.

A
  • Numérisation de cartes topographiques : MNT
  • Images satellites ou photogrammétrie aérienne : MNS
  • LiDAR : MNS et MNT
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11
Q

Donner quelques exemples d’applications de MNT dans le domaine du génie civil.

A
  • Calculs de remblais et de déblais lors de la construction de routes
  • Conception et implémentation des projets linéaires (ex. routes et voies ferrées)
  • Calcul volumétrique lors de construction de barrages et de réservoirs
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12
Q

Donner quelques exemples d’applications de MNT dans le domaine des sciences de la terre.

A
  • Produire des modèles du fond marin (bathymétrie)
  • Étude des réseaux de drainage et délimitation de bassins versants
  • Cartographie géologique
  • Création de cartes de pente et d’orientation
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13
Q

Donner quelques exemples d’applications de MNT dans le domaine militaire.

A
  • Apporte une connaissance du terrain
  • Détermination de la position optimale de radars, lance-missiles, équipements de communication
  • Optimisation des déplacements
  • Systèmes de guidage des missiles
  • Simulation de combat
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14
Q

Donner quelques exemples d’applications de MNT dans les domaines de la géomatique, télédetection et cartographie.

A
  • Les représentations numériques du terrain forment un des principaux éléments de la géomatique.
  • Utilités : mesure, planification, analyse de terrain, visualisation, simulation, prise de décision, etc.
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15
Q

Décrire de manière générale le processus menant à la créant d’un produit utilisant le MNT.

A

1) Monde réel -> acquisition
2) Génération du MNT
3) Manipulation
4) Visualisation / Interprétation
5) Application

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16
Q

Quelle option choisir pour la création d’un MNT ?

A

L’option préférée sera toujours un équilibre entre la précision souhaitée du MNT et les coûts liés à sa création.

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17
Q

Quelles sont les principales sources d’acquisition de données ?

A
  • Courbes de niveaux numérisées
    • Plus fréquent
    • Cartes analogues
    • Numérisation : manuel, semi-manuel ou auto
    • Post-traitement : enregistrer, vectoriser, éditer et étiqueté
  • Photogrammétrie et télédetection
    • Qualité de MNT dépend de la qualité de l’image et de la méthode d’échantillonnage de données
  • LiDAR, SAR et RADAR
    • Dispendieux $$
    • Très précises !
  • Observation directe (arpentage)
    • Dispendieux
    • Prend bcp de temps
    • La plus précise
    • Convient pour des petites surfaces
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18
Q

Quels sont les deux structures de données les plus populaires pour le stockage et l’affichage de surfaces topographiques ?

A
  • Grille rectangulaire ou structure de la matrice d’élévation
  • Réseau Triangulaire Irrégulier (RTI)
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19
Q

Quelles sont les caractéristiques d’une grille rectagulaire ou structure de la matrice d’élévation ?

A
  • Représentations d’images (2D) qui utilisent un modèle de points (Pixel)
  • Le plus utilisé
  • Plus facile de gérer par l’architectures des ordinateurs
  • Élévations peuvent être stocker facilement dans
    un tableau en 2D
  • Ch. point peut être associé à une ligne et une colonne
  • Simplification de traitement d’information et développement d’algorithme.
20
Q

Quelles sont les caractéristique d’un Réseau Triangulaire Irrégulier (RTI) ?

A
  • Triangulated Irregular Network (TIN)
  • Représentations d’images (2D) utilisant un modèle de points (Pixel)
  • Réseau de triangles connectés
  • Nœuds irrégulièrement espacés
  • Les nœuds représentent les points d’observation par des coordonnées x et y (2D) et les valeurs z (0.5D)
21
Q

Quels sont les avantages de RTI vs Grille ?

A
  • Possibillité de générer plus d’informations dans les zones de relief complexe
  • Éviter le problème de la collecte de données redondantes dans les zones de relief simple
22
Q

Quelles sont les étapes de manipulation d’un MNT ?

A
  • Édition : corriger les erreurs et mettre à jour
  • Filtrage : lissage et amélioration
    • Lissage : réduit ou supprime des détails
    • Amélioration : souligne les discontinuités du terrain
    • Réduit le volume de données du MNT
    • Modifie la résolution de l’image
  • Intégration de plusieurs MNT adjacents
  • Conversion entre différentes structures de données
23
Q

Quels sont les deux niveaux d’interprétation d’un MNT ?

A
  • Géomorphologie générale
    • Calcul de pente
    • Calcul de gradient de surface
    • Calcul d’orientation
  • Géomorphologie spécifique
    • Caractéristiques et attributs du terrain en relation avec l’hydrologie de surface
    • Délimitation de bassins hydrographiques
    • Simulation du ruissellement hydrologique
24
Q

Donner des exemples d’analyses réalisées à l’aide d’un MNT.

A
  • Analyse de visibilité
  • Détermination des zones obscures
  • Calcul de profils
  • Calcul de volumes
25
Q

Quels sont les deux formes de visualisation ?

A
  • Visualisation interactive : permet d’explorer, de calibrer et d’affiner les prémisses du modèle
  • Visualisation statique : communication des résultats
26
Q

Quels sont les principales méthodes de visualisation d’un MNT ?

A
  • Traditionnelle : courbes de niveaux
  • Hillshading : relief ombré
  • Modélisation 3D et animation
27
Q

Quels sont les types d’échantillonnage de surface continues ?

A
  • Aléatoire
  • Régulier
  • Hybride
28
Q

Quels sont le points critiques lors de l’échantillonage d’une surface ?

A
  • Sommets et fossés
  • Ligne de crête
  • Fond de vallées
  • Failles
  • Falaises
  • Versants
29
Q

Qu’est-ce que la résolution ?

A

Distance entre deux points adjacents : paramètre déterminant de la qualité de MNT !

30
Q

Donner une échelle de grandeur pour la précision/exactitude d’un MNT.

A
  • Précision planimétrique : mm au mètre
  • Précision altimétrique : mm au mètre
31
Q

Quelle est l’origine du mot topographie ?

A
  • Topos = lieu
  • Graphein = dessiner
32
Q

Donner deux exemples d’appareil d’acquisition de données manuels.

A
  • Théodolite
  • RTK (DGPS)
33
Q

Qu’est-ce que la photogrammétrie ?

A

Technique de mesure qui consiste à déterminer la forme, les dimensions et la situation d’un objet dans l’espace à partir de plusieurs prises de vues photographiques de cet obet.

34
Q

Quels sont les trois méthodes pour faire de la photogrammétrie ?

A
  • Méthode (semi-) manuelle
  • Méthode (semi-) automatique
  • Plateforme (avion, drone, etc.)
35
Q

Qu’est-ce qu’un modèle de données ?

A

Modèle qui décrit la manière dont sont représentées les données.

36
Q

Pourquoi on a besoin d’un modèle de données ?

A
  • Les méthodes d’acquisition nous donnent un ensemble non ordonné, discret et continu de données (points).
  • Une relation topologique est nécessaire pour pouvoir réaliser des analyses.
36
Q

En quoi consiste les courbes de niveau ?

A
  • Lignes sur une carte qui relient des points avec la même élévation.
  • Très utiles pour comprendre la topographie d’une région.
36
Q

Quels sont les trois types de modèles de données en MNT ?

A
  • Courbes de niveau
  • Grille rectangulaire
  • Réseau de triangles irréguliers (TIN)
36
Q

Quels sont les avantages des courbes de niveau ?

A
  • Généralement faciles à obtenir
  • Structure adaptée à la saisie de l’information du terrain
  • Adaptée à la perception humaine
36
Q

Quels sont les inconvénients des courbes de niveau ?

A
  • En fonction de l’équidistance entre les courbes –> certaines infos sont négligées
  • La précision dépend de la précision de la source de données
  • Inadaptée à l’exploitation par ordinateur
36
Q

Qu’est ce que la cartographie mobile et comment ça fonctionne en général ?

A
  • Processus de collecte de données géospatiales à partir d’une plateforme en mouvement.
  • Composés d’un ensemble intégré de capteurs de navigation synchronisés temporellement et de capteurs d’imagerie montés sur une plateforme mobile.
36
Q

Quels sont les différents capteurs de navigation ?

A
  • GNSS : Global Navigation Satellite System
    • Enrégistre la position de l’appareil
  • IMU : Inertial Measurement Unit
    • Enregistre l’orientation de la plateforme
36
Q

Quels sont sont les différents capteurs d’imagerie ?

A
  • Caméra
    • Ex. : UrbanMapper-2P & Ultracam Falcon Prime
  • RADAR : Radio Detection and Ranging
    • Ex.: Navtech RADAR CIR
  • LiDAR : Light Detection and Ranging
    • Capteur actif
  • SONAR : Sound Navigation and Ranging
36
Q

Comment utiliser ces appareils ?

A
  • Autonome surface vehicule (bateau, voiture…)
  • Humain
  • Drone
  • Bateau (mobile LiDAR/SONAR system)
36
Q

Présenter le grand principe des technologies de géoréférencement direct (équation).

A

Point géoréférencé en 3D = Localisation (GNSS) + Orientation (IMU) x Mesure directe d’objet (capteur d’imagerie)

36
Q

Nommer quelques caractéristiques du LiDAR.

A
  • Fonctionnement :
    • Émet de très courte pulsations d’énergie électromagnétique vers le sol
    • Distance = temps de retour de la pulsation
    • Une partie traverse la végétation
  • Modélise le relief par balayage laser
  • Produit des échantillonages d’une très grande densité
  • Mesure l’altitude avec une grande précision
  • Alternative pour les secteurs difficiles
  • LiDAR aéroporté : laser monté dans un avion