Airbus Defence and Space

Soulever des montagnes

Projet AJAX : Combiner les données optiques et radar pour offrir une couverture complète en 3D

Jusqu’à récemment, la ligne de produits Elevation30 d’Airbus Defence and Space GEO-Information Services proposait des modèles numériques d’élévation (MNE) représentant la quasi-totalité de la Terre en 3D. Mais certaines zones, masquées par une couverture nuageuse trop épaisse, manquaient encore à l’appel. Grâce au projet AJAX, la coopération entre diverses entités d’Airbus Defence and Space dans différents pays a permis de combler ces lacunes.

Représentation 3D extraite de la gamme de produits d’imagerie Elevation30, aujourd’hui renforcés grâce au projet AJAX

Représentation 3D extraite de la gamme de produits d’imagerie Elevation30, aujourd’hui renforcés grâce au projet AJAX

L’histoire du projet AJAX n’est pas simplement celle d’un nouveau produit de géo-élévation ; elle retrace les débuts d’une division d’Airbus Defence and Space et reflète le rapprochement de différentes nationalités.

La coopération sur le produit a débuté en 2010, peu après la création de GEO-Information Services, qui regroupe notamment Spot Image en France et Infoterra en Allemagne. « L’occasion s’est présentée de mutualiser nos capacités, devant notre souhait commun de développer un produit ensemble. De part et d’autre du Rhin, nous étions convaincus de l’existence d’un marché pour ce produit », explique Vanessa Casals, Chef de produits 3D chez GEO-Information Services, basée à Toulouse.

Vanessa travaille depuis de nombreuses années sur Reference3D, une réussite commerciale mise au point il y a dix ans par Spot Image et l’Institut géographique national (IGN) et qui fait maintenant partie de la ligne de produits Elevation30. Il se compose de trois couches : un modèle numérique d’élévation, des ortho-images (photographies aériennes géométriquement corrigées) et un ensemble de masques de qualité. « Reference3D repose sur des données optiques fournies sous forme de paires d’images enregistrées par l’instrument HRS du satellite SPOT 5. Pour l’heure, plus de 100 millions de km² de la surface de la Terre sont déjà disponibles », souligne-t-elle.

Malgré cette vaste couverture, il reste encore difficile, voire impossible, de recueillir des données optiques de certaines régions du globe – notamment certaines parties d’Asie du sud-est, d’Afrique centrale et d’Amérique latine – en raison de la couverture nuageuse, ce qui crée des lacunes et des vides dans les cartographies.

C’est là qu’interviennent les capacités de l’une des autres branches de GEO-Information Services. Alors que la France dispose de capacités optiques, l’Allemagne possède des capacités radar à travers notre partenariat avec le DLR. Or, les satellites radar, en l’occurrence, TerraSAR-X, peuvent fournir des images en permanence, indépendamment de la couverture nuageuse. Cette capacité a permis à l’équipe AJAX de combiner les données optiques de l’instrument HRS et les données radar de TerraSAR-X pour offrir une couverture MNE complète.

« L’objectif consistait à proposer des modèles d’élévation homogènes, au standard DTED de niveau 2 [format militaire], partout dans le monde, avec un rapport qualité-prix aussi intéressant que Reference3D », explique Vanessa. « A ce titre, la longue expérience de l’IGN en matière de production de MNE est un précieux atout ».

Le premier prototype enregistré au-dessus de la Colombie est à présent disponible, tandis qu’un autre, axé sur le Congo, est en cours de production. « Nous lançons maintenant un plan de campagne pour présenter ce prototype à nos clients et prospects, certains d’entre eux ayant déjà fait part de leur volonté de se procurer des modèles de zones de la ceinture équatoriale », ajoute Vanessa, décrivant les étapes menant à la signature de contrats fermes dans un avenir proche.

Premier prototype du projet AJAX enregistré au-dessus de la Colombie

Premier prototype enregistré au-dessus de la Colombie : SPOT 5 (à gauche) et TerraSAR-X (au centre) combinés pour produire une solution gagnante (image AJAX à droite)

Une image parfaite

Le principal défi, selon l’équipe AJAX, consistait à savoir dans quelle mesure les MNE produits pourraient concorder et fusionner harmonieusement en un seul et même modèle d’élévation précis : « Les données optiques et radar reposent sur des technologies radicalement différentes. Mais, dans le prototype final, il est impossible de distinguer la partie radar de la partie optique », assure Vanessa.

« Pour parvenir à ce résultat, nous prenons d’abord les données de l’instrument HRS, puis celles de TerraSAR-X, mais uniquement pour compléter les vides du HRS, ce qui nous permet de réduire les coûts et délais. Nous ne fusionnons pas les images mais les MNE. Nous produisons donc un modèle « brut » HRS et un autre TerraSAR-X depuis la même position, puis nous fusionnons les deux modèles ».

Les étapes de production finales sont enfin appliquées au produit fusionné, notamment l’aplanissement des plans d’eau, la détection et suppression de toute continuité artificielle, un formatage en dalles de 1° x 1° (environ 100 km x 100 km) et le contrôle qualité final.

Elevation30 fournit aux clients trois couches d’informations

Elevation30 fournit aux clients trois couches d’informations et couvre à présent tout point du globe

Au bout du compte, tous les efforts déployés pour surmonter de tels défis technologiques ont été payants. « Même si nous nous attendions à un résultat positif, nous avons tous été impressionnés par ce premier prototype », se souvient Vanessa. « Nous savions que s’il n’était pas satisfaisant, nous devrions tout arrêter. Heureusement, la conception soignée du produit et l’expérience de tous les acteurs en matière de production a fait la différence et nous a permis de proposer un produit exceptionnel à un prix défiant toute concurrence. Nous étions tous autour de la même table, et vraiment très fiers du résultat », résume-t-elle.

Grâce au projet AJAX, Airbus Defence and Space GEO-Information Services peut désormais proposer Reference3D partout dans le monde.

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