ORFEO
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Introduction

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 (Le radar est un système qui utilise les ondes radio pour détecter et déterminer la distance et/ou la vitesse d'objets tels que les avions, bateaux, ou encore la...) développée (En géométrie, la développée d'une courbe plane est le lieu de ses centres de courbure. On peut aussi la décrire comme l'enveloppe de la famille des droites normales à la courbe.) par l'ASI, Cosmo-Skymed.

Le programme d'accompagnement ORFEO

Parallèlement aux développements des systèmes Pléiades (PHR) et Cosmo-Skymed (CSK) constituant le système dual et bilatéral (France - Italie) d'observation (L’observation est l’action de suivi attentif des phénomènes, sans volonté de les modifier, à l’aide de moyens d’enquête et d’étude...) de la Terre (La Terre est la troisième planète du Système solaire par ordre de distance croissante au Soleil, et la quatrième par taille et par masse croissantes. C'est la plus grande et la plus massive des quatre planètes telluriques,...) 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 (Un capteur est un dispositif qui transforme l'état d'une grandeur physique observée en une grandeur utilisable, exemple : une tension électrique, une hauteur de...).

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 (L'optique est la branche de la physique qui traite de la lumière, du rayonnement électromagnétique et de ses relations avec la vision.) et radar, capacité d'accès, qualité des données (Dans les technologies de l'information (TI), une donnée est une description élémentaire, souvent codée, d'une chose, d'une transaction d'affaire, d'un événement, etc.), 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 (Satellite peut faire référence à :) proches de Pléiades (QuickBird et Ikonos), utilisées de manière communautaire sur un ensemble (En théorie des ensembles, un ensemble désigne intuitivement une collection d’objets (les éléments de l'ensemble), « une multitude qui peut être comprise comme un tout », comme...) 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.

ORFEO Toolbox

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 (L'imagerie médicale regroupe les moyens d'acquisition et de restitution d'images à partir de différents phénomènes physiques (Résonance magnétique,...) ITK (Insight Segmentation (De manière générale, le mot segmentation désigne l'action de segmenter, le fait de se segmenter ou son résultat. En particulier, le mot est employé dans les domaine suivants :) and Registration Toolkit), GDAL and Ossim.

Volet méthodologique

Le volet Méthodologique a pour objectif la définition (Une définition est un discours qui dit ce qu'est une chose ou ce que signifie un nom. D'où la division entre les définitions réelles et les définitions nominales.) 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 (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les connaissances scientifiques. Par extension métonymique, la 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 (Dans son acception courante un document est généralement défini comme le support physique d'une information.) 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 (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le changement dans le monde.), 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 (Une année est une unité de temps exprimant la durée entre deux occurrences d'un évènement lié à la révolution de la Terre autour du Soleil.) par le Programme d'Accompagnement ORFEO.

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