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Logiciels pour l'exploitation des images

Pour pouvoir exploiter les images raster mises à disposition par le projet GEOSUD, vous devrez utiliser des logiciels spécifiques du monde de la géomatique. Vous trouverez principalement deux types de logiciels :

des logiciels de télédétection destinés à l'imagerie et au traitement d'images ;
des logiciels SIG (Systèmes d'Information Géographiques), capables de combiner des images raster et des données géographiques vectorielles.

Il existent différentes licences pour ces logiciels, dont les coûts sont très variables. On distinguera dans la suite de ce document les logiciels propriétaires pour lesquels la licence peut présenter un coût important et les logiciels libres dont la licence est presque toujours gratuite, mais qui proposent toutefois un grand nombre de fonctionnalités.

Logiciels de Télédétection

ORFEO Toolbox (OTB)

Site officiel : http://smsc.cnes.fr/PLEIADES/Fr/lien3_vm.htm
Licence : Libre (CeCILL)
Coût : gratuit
Système d'exploitation : GNU/Linux, Windows
Interface graphique : non (ligne de commande)

ORFEO ToolBox est une librairie open-source de traitement d'image. Elle est construite à partir de la librairie de traitement d'image ITK et propose des fonctionnalités adaptées à la télédetection et particulièrement aux images à trés haute résolution spatiale. Elle est distribuée sous la licence libre CeCILL (similaire à la GNU/GPL) pour encourager les contributions des utilisateurs. La plupart des fonctionnalités sont adaptées au traitement de très grandes images en utilisant des méthodes de streaming et multithreading autant que possible.
Entre autres, OTB propose un grand nombre de fonctions documentées telles que :

accès aux images : lecture/écriture optimisées pour la plupart des formats d'images de télédétection, accès aux méta données, visualisation ;
filtrage : flou, débruitage, enhancement ;
extraction d'information : points d'intérêts, alignements, lignes ;
segmentation : croissance de régions, lignes de partage des eaux, lignes de niveaux ;
classification : K-means, SVM, champs de Markov ;
détection de changements.

Ressources en ligne :
Blog OTB
Documentation complète (ANGLAIS)

Monteverdi

Site officiel : http://blog.orfeo-toolbox.org/monteverdi
Licence : Libre (CeCILL)
Coût : gratuit
Système d'exploitation : GNU/Linux, Windows
Interface graphique : oui

Monteverdi est une interface graphique qui permet d'utiliser une partie des fonctionnalités de Orfeo Toolbox. Elle permet notamment de sélectionner différents modules de OTB pour réaliser une chaîne de traitements sur les images.

monteverdi_exemple

ILWIS

Site officiel : http://52north.org/communities/ilwis
Licence : Libre (GNU/GPL)
Coût : gratuit
Système d'exploitation : Windows
Interface graphique : oui

ILWIS (Integrated Land and Water Information System) est un logiciel de télédétection qui propose diverses fonctionnalités d'importation, exportation, digitalisation, édition, analyse et affichage de données. Sous licence propriétaire jusqu'en 2005, ce logiciel a été basculé sous licence libre et est maintenu par une communauté active de développeurs.

Ressources en ligne :
Guide de l'utilisateur (ANGLAIS)

ILWIS_exemple

ImageJ

Site officiel : http://rsbweb.nih.gov/ij/
Licence : Libre (Domaine public)
Coût : gratuit
Système d'exploitation : Windows, GNU/Linux, Mac
Interface graphique : oui

ImageJ est une application de traitement d'images inspirée du logiciel NIH Image sous Mac. ImageJ peut afficher, éditer, analyser, et traiter des images de différents formats (TIFF, GIF, JPEG, BMP, DICOM, FITS et "raw").

Ressources en ligne :
Documentation

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SPRING

Site officiel : http://www.dpi.inpe.br/spring/francais/index.html
Licence : Propriétaire
Coût : gratuit
Système d'exploitation : Windows, GNU/Linux
Interface graphique : oui

SPRING est un logiciel de SIG, de télédétection et un système de traitement d'image avec un modèle de données orientées objet qui permet l'intégration de représentations de données vecteur et raster dans un environnement simple. SPRING est un produit de l'Institut de de Recherche Spatiale du Brésil.
Principales caractéristiques de SPRING :

un SIG intégré pour des applications environnementales, socio économiques et urbanistiques ;
un système multi plate-forme, incluant un support pour Windows et GNU/Linux ;
un freeware largement accessible pour la communauté SIG avec une période d'apprentissage rapide ;
un mécanisme de diffusion du savoir développé pour l'INPE et ses partenaires avec l'introduction de nouveaux algorithmes et de nouvelles méthodologies.

Ressources en ligne :
Manuel

ENVI

Site officiel : http://www.graphtech-gis.com
Licence : Propriétaire
Coût : élevé (à négocier avec le revendeur)
Système d'exploitation : Windows
Interface graphique : oui

ENVI est le logiciel utilisé par les scientifiques, chercheurs et spécialistes de l'analyse d'images ou des SIG pour traiter et analyser les images géospatiales. Le logiciel ENVI intègre les dernières technologies de traitement et d'analyse d'images, au sein d'une interface intuitive et simple d'utilisation, qui permet d'extraire rapidement des informations pertinentes à partir des images. Le logiciel propose une approche guidée et automatisée qui permet aux utilisateurs de réaliser simplement les tâches complexes.

Ressources en ligne :
Présentation (ANGLAIS)
Brochure publicitaire (ANGLAIS)

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Erdas Imagine

Site officiel : http://www.erdas.com/products/ERDASIMAGINE
Licence : Propriétaire
Coût : élevé (à négocier avec le revendeur)
Système d'exploitation : Windows
Interface graphique : oui

Erdas Imagine est un logiciel de télédétection avec des fonctionnalités d'édition d'images raster développé par la société Erdas. C'est une boîte à outils qui permet d’acquérir, d’orienter, de mesurer, d’analyser, de traiter et de mettre en forme des données géoréférencées. Il a été conçu pour le traitement d’image, sa suite d’outils, sa simplicité d’utilisation et son apprentissage rapide vous permettront de créer rapidement l’imagerie rectifiée nécessaire à l’amélioration de votre SIG. Il est capable de modifier le niveau de luminosité ou de réflectance des éléments des images, de faire des extractions, de réaliser des chaînes de traitement (workflows), d'importer et d'exporter un grand nombre de formats, de mosaïquer des images,etc.

Ressources en ligne :
Présentation revendeur
Présentation (ANGLAIS)

erdas_exemple

eCognition (Definiens)

Site officiel : http://www.ecognition.com/products
Licence : Propriétaire
Coût : élevé (à négocier avec le revendeur)
Système d'exploitation : Windows
Interface graphique : oui

Definiens eCognition propose une solution originale d’analyse d’image qui tire sa force de son approche cognitive.
En s’inspirant de la perception humaine, la solution, renommée eCognition, ne traite pas le pixel de manière isolée mais dans son contexte. Pour ce faire l’image est tout d’abord segmentée en groupes de pixels montrant des caractéristiques similaires. Ces groupes sont alors considérés comme des «Objets» ce qui rend possible une interprétation basée sur les valeurs spectrales mais aussi sur la taille, la forme, le contexte, etc. Cette approche, beaucoup plus riche que les classifications « par-pixel », augmente considérablement les possibilités d’interprétation, en particulier pour les milieux complexes et les images à hautes ou très hautes résolutions spatiales.
eCognition est un outil rapide et précis dédié à l’interprétation d’image, il travaille à partir de tous les types de capteurs satellitaires ou aéroportés (SAR, LIDAR, panchromatique, multi spectral, hyper spectral).

Ressources en ligne :
Présentation revendeur
Présentation (ANGLAIS)

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Exemple de classification objet réalisée avec eCognition à partir d'une image aérienne

Logiciels SIG

Une liste exhaustive de logiciels SIG est disponible sur Wikipédia.

GRASS

Site officiel : http://grass.fbk.eu/
Licence : Libre (GNU/GPL)
Coût : gratuit
Système d'exploitation : GNU/Linux, Mac, support de Windows à travers un émulateur Cygwin
Interface graphique : non (ligne de commande seulement)

Un SIG libre extrêmement puissant et polyvalent puisqu'il possède des puissantes fonctionnalités en traitement d'image et en analyse raster et que s'y ajoutent des fonctionnalités vectorielles 2D et 3D. Il accepte une multitude de formats propriétaires ou d'échange en importation ainsi qu'une grande variété de formats en exportation grâce à son interface avec les bibliothèques autonomes GDAL et OGR.
Il ne fonctionne que en ligne de commande et ne propose pas d'interface graphique, ce qui le rend difficile à utiliser pour des utilisateurs néophytes. Toutefois, une extension de Quantum GIS (voir ci-après) propose une interface graphique à GRASS (toutes les fonctionnalités de GRASS ne sont pas encore disponibles).

Ressources en ligne :
Présentation de la version 6
GRASS 6 précis et concis
Tutoriel GRASS 5
Manuel de l'utilisateur (ANGLAIS)

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Exemple d'utilisation de GRASS à travers l'interface graphique proposée par Quantum GIS

Quantum GIS

Site officiel : http://qgis.org/
Licence : Libre (GNU/GPL)
Coût : gratuit
Système d'exploitation : Windows, GNU/Linux, Mac
Interface graphique : oui

SIG libre multiplate-forme, il gère les images raster, les couches vectorielles, les accès aux bases de données géographiques (PostGIS et SpatiaLite) et les accès aux serveurs cartographiques WMS et WFS. Il possède un très grand nombre d'extensions libres et gratuites qui permettent d'étendre les fonctionnalités de l'application : interface graphique au SIG GRASS, support des données OpenStreetMap, communication avec les GPS, ...
Ce projet est actuellement très actif et de nouvelles versions apportant beaucoup de nouvelles fonctionnalités sont mises à disposition très régulièrement.

Ressources en ligne :
Fiche de présentation
Guide de l'utilisateur
Tutoriels et fiches d'aide
Tutoriels
Wiki (ANGLAIS)
Forum (ANGLAIS)

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GvSIG

Site officiel : http://www.gvsig.org/web/
Licence : Libre (GNU/GPL)
Coût : gratuit
Système d'exploitation : Windows, GNU/Linux, Mac
Interface graphique : oui

SIG libre multiplate-forme financé par le gouvernement de la province autonome de Valence (Espagne). L’étendue de ses fonctions lui permet de rivaliser avec la plupart des produits standards du marché. Son interface rend son utilisation agréable et très intuitive. Son fonctionnement l'est également, puisqu'il reprend le principe d'extension destiné à ajouter des fonctionnalités à la version de base.
De la saisie, l’édition, la consultation et l’interrogation à la mise en forme de documents cartographiques, cette application permet de travailler sur des serveurs distants (SQL Server, MySQL, POSTGIS, Oracle avec l'extension GeoDB) et via les protocoles WMS et WFS.

Ressources en ligne :
Fiche de présentation
Guide l'utilisateur (ANGLAIS)
Tutoriels et fiches d'aide
Tutoriels vidéos
Tutoriels

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ArcGIS

Site officiel : http://www.esri.com/products/
Licence : Propriétaire
Coût d'une licence : de 2700€ à 10 000€ en fonction du niveau de licence et des extensions
Coût de maintenance : ~ 500€ par an et par licence
Système d'exploitation : Windows
Interface graphique : oui

Le système ArcGIS est la plateforme SIG développée par la société américaine Esri (Environmental Systems Research Institute). Il est composé de différentes plate-formes qui permettent aux utilisateurs SIG, qu'ils soient bureautiques, web, ou mobiles, de collaborer et de partager l'information géographique. Les différentes plate-formes sont les suivantes : SIG bureautique , SIG serveur, SIG mobile et SIG en ligne. Le SIG bureautique ArcGIS Desktop contient lui-même 3 niveaux de licences ArcView, ArcEditor et ArcInfo qui proposent des fonctionnalités croissantes. Par ailleurs, le SIG bureautique propose également des extensions qui ajoutent des fonctionnalités spécifiques (il en existe une dizaine). Chacune de ces extensions nécessitent l'achat d'une licence spécifique.

Ressources en ligne :
Présentation du système ArcGIS
Site Esri France
Blog francophone

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MapInfo Professionnal

Site officiel : http://www.pbinsight.eu/fr/produits/
Licence : Propriétaire
Coût d'une licence : à partir de 3000€ sans extension
Système d'exploitation : Windows
Interface graphique : oui

MapInfo Professional est un SIG à l'origine seulement bureautique créé dans les années 1980 aux État-Unis par la société Pitney Bowes. La suite logicielle MapInfo Professional est un ensemble d’outils flexibles et dynamiques permettant d’utiliser la composante géographique présente dans les données à des fins de représentation cartographique et d’analyse décisionnelle. La suite d’outils et d’applications comprend notamment la cartographie, le géocodage, l’analyse spatiale décisionnelle, les analyses de grilles, des capacités de représentation en 3D et des outils de développement.

Ressources en ligne :
Présentation de MapInfo

mapinfo_exemple