1. Généralités.

On appelle spatiopréparation l'ensemble des travaux préparatoires à l'exploitation de l'imagerie spatiale pour les besoins de la cartographie.

La présente instruction concerne les travaux qui doivent être effectués par les missions hydro-océanographiques pour permettre à l'établissement principal du service hydrographique et océanographique de la marine (EPSHOM) d'exploiter les images des satellites SPOT (ou éventuellement LANDSAT) pour les besoins de la cartographie marine.

Ces travaux comprennent :

• l'identification sur le terrain de pixels ⁽¹⁾ remarquables sur l'image ;

• la détermination de la position de ces pixels ⁽²⁾ ;

• le recueil éventuel de données bathymétriques de référence.

A titre documentaire, les principales étapes de l'exploitation d'une image SPOT par l'EPSHOM sont indiquées en annexe 1 (cas d'une image multispectrale), et en annexe 2 (cas d'une image panchromatique).

2. Identification de points d'appui au sol.

Les méthodes développées par l'EPSHOM pour effectuer la rectification géométrique ⁽³⁾ d'une image donnent des résultats acceptables avec un seul point d'appui. Cependant, pour se prémunir contre d'éventuelles erreurs d'identification, et assurer la redondance nécessaire pour les contrôles ultérieurs, on cherchera à identifier sur le terrain au moins trois points remarquables convenablement répartis sur l'ensemble de la scène.

Le choix de ces points d'appui est effectué en utilisant des parties fortement agrandies de l'image qui sera exploitée, et en privilégiant les sites qui ont des dimensions horizontales de l'ordre de grandeur du pixel.

Sont ainsi susceptibles de servir de points d'appui les éléments de petite taille dont la forme ou la couleur facilite la mise en évidence sur l'image et l'identification sur le terrain, par exemple :

• les extrémités de jetées ou d'appontements ;

• les petits îlots, les roches ou les récifs isolés ;

• les carrefours ;

• les touffes de végétation, buissons et bosquets isolés.

S'il n'est pas possible de trouver des points d'appui convenables, on détermine le contour d'une zone facilement identifiable sur l'image (îlot ou banc de sable par exemple).

Les agrandissements sont fournis par l'EPSHOM, ou bien sont recherchés localement auprès des organismes qui disposent d'images satellites et de stations de traitement. Ils couvrent une zone assez étendue pour qu'y apparaissent plusieurs détails topographiques concourant à la sûreté de l'identification.

Pour éviter des difficultés ultérieures d'interprétation sur console, liées à une éventuelle évolution des contrastes radiométriques, ou à la présence de nuages, on utilise les agrandissements des images destinées à être exploitées par l'EPSHOM chaque fois que possible.

3. Détermination de la position des points d'appui.

Quelles que soient les dimensions du pixel on détermine la position des points d'appui au sol dans un système géodésique mondial (WGS 84), avec une précision voisine du mètre chaque fois que possible, et meilleure que 10 mètres dans tous les cas.

Dans le cas où la position des points d'appui serait obtenue dans un système géodésique local, on recherche les paramètres de la transformation permettant de passer du système local au système mondial.

4. Données bathymétriques de référence.

L'exploitation d'une image multispectrale permet d'établir une corrélation entre les radiométries mesurées au-dessus de la surface de la mer d'une part, et la profondeur d'autre part. Cette corrélation, possible seulement dans les profondeurs inférieures à 20 ou 30 mètres, suppose quelques hypothèses simplificatrices et implique l'existence de données bathymétriques de référence.

Les radiométries mesurées varient en effet non seulement avec l'épaisseur de la tranche d'eau mais également avec :

• la nature et plus précisément la couleur du fond et sa couverture végétale ;

• la turbidité dans la tranche d'eau.

4.1.

Dans les régions où existent déjà des données bathymétriques ⁽⁴⁾, on s'attache à délimiter, sur les documents existants, les zones dans lesquelles la nature superficielle du fond, ainsi que la turbidité de l'eau, sont, a priori, identiques.

4.2.

Dans les régions où l'on ne dispose d'aucune information bathymétrique, on cherche à recueillir des données de référence, utilisables pour établir une corrélation entre la radiométrie et la profondeur.

Ces données sont déterminées sur deux sites (trois lorsque la superficie de la zone à traiter est particulièrement importante) :

• répartis sur l'ensemble de la scène ;

• situés dans des zones où la radiométrie n'est pas perturbée par la présence de nuages ou de leur ombre ;

• où la nature superficielle du fond ainsi que la turbidité de l'eau sont homogènes, et autant que possible représentatives des conditions existant sur la majeure partie de la scène ;

• sur lesquels la profondeur varie de 0 à 30 mètres.

Pour chacun des sites, les données sont recueillies au cours d'un levé de reconnaissance bathymétrique ⁽⁵⁾ sur des routes espacées de 100 mètres environ, en privilégiant les profondeurs comprises entre 0 et 10 mètres, pour lesquelles une surface au moins égale à 20 × 20 pixels est couverte.

5. Constitution des dossiers de spatiopréparation.

Tous les éléments constitutifs d'un dossier de spatiopréparation sont rassemblés dans un cahier où l'on trouve le numéro et la date de la scène, ainsi que les limites approximatives de la zone couverte sur un fond cartographique à une échelle appropriée ; lorsque plusieurs scènes sont concernées, le schéma d'assemblage correspondant est indiqué.

Pour chaque image, une épreuve sur papier de la zone utile couverte par l'image, à une échelle voisine de 1/100 000, montrant en particulier la répartition des points d'appui avec leur baptême, ainsi que les limites des zones agrandies.

Pour chaque point d'appui :

• un agrandissement montrant le pixel choisi comme point d'appui dans son environnement sur l'image (cf. ANNEXE 3) ;

• les coordonnées du point d'appui ainsi qu'une description sommaire de la méthode utilisée pour déterminer ces coordonnées (en faisant référence à des cahiers d'observation si nécessaire) ;

• un croquis de repèrement à grande échelle montrant l'emplacement du point d'appui dans son environnement physique (végétation et couleur du sol en particulier, cf. ANNEXE 4) ;

• une ou plusieurs vues photographiques (panoramiques) en couleurs montrant le site du point d'appui et ses abords.

La nature des informations bathymétriques de référence est mentionnée dans ce cahier, en particulier lorsqu'elles proviennent d'une carte renseignée ou bien de minutes de bathymétrie.

Lorsque les levés bathymétriques effectués ne peuvent être exploités dans les règles de l'art (pas d'observation de la marée ou niveau de réduction des sondes inconnu par exemple) les données recueillies sont rassemblées sur un document papier, analogue à une minute de bathymétrie complétée par l'indication de la nature du fond, qui est inséré dans le cahier déjà mentionné.

6. Compte rendu.

Les dossiers de spatiopréparation font partie des documents définitifs établis par les missions hydro-océanographiques. Ils sont datés et signés par le directeur technique de la mission.

Ils sont adressés à la direction du service hydrographique et océanographique de la marine dès leur achèvement, et sont accompagnés lorsque nécessaire d'un projet de fiche de levé spécifique, ainsi qu'éventuellement des cartes renseignées ou des minutes de bathymétrie qui les complètent.