ORFEO

ORFEO, Optical and Radar Federated Earth Observation, est le système dual d'observation de la Terre par satellite constitué d'une composante optique développée par le CNES, Pléiades HR, et une composante radar développée par l'ASI, Cosmo-Skymed.

Parallèlement aux développements des systèmes Pléiades (PHR) et Cosmo-Skymed (CSK) constituant le système dual et bilatéral (France - Italie) d'observation de la Terre ORFEO le Programme d'Accompagnement d'ORFEO a été mis en place afin de préparer, accompagner et promouvoir l'utilisation et l'exploitation des images issues de ces capteurs.

La nécessité de mise en place d'un programme préparatoire s'impose du fait :

• de la nouveauté des capacités et performances des systèmes ORFEO (haute résolution optique et radar, capacité d'accès, qualité des données, possibilité d'acquisitions conjointes optique et radar),
• de la nécessité induite de nouveaux développements méthodologiques : nouvelles méthodes de traitement, ou adaptation de méthodes existantes,
• de la nécessité de réaliser ces nouveaux développements en liaison étroite avec les utilisateurs finaux : prise en compte des spécifications des utilisateurs, intégrations des nouveaux produits dans leurs systèmes.

Ce programme, initié et piloté par le CNES, a débuté mi 2003 et durera jusqu'en 2009. Il comporte deux volets, entre lesquels il est nécessaire de maintenir une forte interaction :

• un volet Méthodologique,
• un volet Thématique.

Ce programme d'accompagnement s'appuie sur des données simulées (acquises à partir de campagnes aéroportées) et sur des images satellite proches de Pléiades (QuickBird et Ikonos), utilisées de manière communautaire sur un ensemble de sites pilotes. La validation des produits et services définis dans le cadre des Groupes Thématiques sera faite à l'aide de ces données.

Au-delà de la coopération initiale avec l'Italie, le Programme d'Accompagnement s'est récemment élargi à la Belgique, avec intégration d'experts belges dans les différents GT.

Le volet Méthodologique a pour objectif la définition et le développement des outils nécessaires à l'exploitation opérationnelle des futures images sub-métriques, optique et radar (aspects tridimensionnels, détection de changements, analyse de texture, reconnaissance de formes, complémentarité optique et radar). Il s'appuie essentiellement sur des études de R&D et des travaux de recherche doctorale et post-doctorale.

Le volet méthodologique a démarré en mai 2003 par un atelier très haute résolution spatiale suivi par la mise en place de deux Groupes de Travail Méthodologique, l'un orienté 2D et l'autre 3D. Chaque groupe a produit un document de synthèse (2D et 3D) recommandant des axes d'études R&D pour l'amélioration de l'exploitation et de l'interprétation des données HR (7 axes techniques).

Les objectifs de recherche et R&D sont affinés au cours du temps, en fonction des résultats ou des nouveaux besoins exprimés par les utilisateurs thématiques. Une réunion le 14 juin 2005 a permis de faire un bilan des activités depuis 2003 et de présenter le mode de travail pour la période 2006-2008.

Entre 5 et 10 doctorants ou chercheurs postdoctoraux sont payés chaque année par le Programme d'Accompagnement ORFEO.

Dans le cadre du Volet méthodologique du Programme d'accompagnement ORFEO, le CNES a décidé de développer l' "ORFEO Toolbox", un ensemble de briques algorithmiques qui permettront de capitaliser le savoir méthodologique et de se placer dans une démarche de développement incrémental visant à rentabiliser au maximum les résultats obtenus dans les études méthodologiques.

L'OTB est constituée d'un ensemble de briques de base (API de classes C++) et d'utilitaires (programmes indépendants réalisés à l'aide de l'API développée). Elle s'appuie sur la bibliothèque de traitement de l'imagerie médicale ITK (Insight Segmentation and Registration Toolkit), GDAL and Ossim.