Lagos - Exercices sur les données Landsat - suivi
|  | Sélection de Training Fields | |
Classification des images multispectrales
Maximum de vraisemblance
Dans l'exercice 2, vous avez subdivisé des objets et des éléments de la surface de Lagos en plusieurs classes. La classification de la couverture du sol est très utile pour interpréter les caractéristiques d'une image satellitaire.
L'image classée est, avec quelques révisions de base, similaire à une carte thématique. Les principales classes d'occupation du sol de Lagos sont : forêts denses, zones fortement urbanisées, zones modérément urbanisées, zones résidentielles avec jardins et zones industrielles, végétation naturelle (verdure), plages, eau.
La classification par maximum de vraisemblance est une méthode de classification dirigée. Elle utilise les champs de référence (training fields). Ces champs sont des références pour certaines caractéristiques. Pour chaque type de couverture du sol à classer, il faut définir au moins un champ de référence.
Le programme compare tous ces échantillons de référence et affecte chaque élément de l'image (pixel) à l'une des classes données des types de couverture du sol.
Ouvrez le programme LEOWorks. Si vous n'avez pas encore téléchargé les images de Lagos, faites-le maintenant.
Choisissez File>Open. Une boîte de dialogue apparaîtra. Accédez au dossier Lagos et sélectionnez la première image Lagos_Landsat_Band_3.tif. Ouvrez Lagos_Landsat_Band_4.tif, Lagos_Landsat_Band_5.tif et aussi lagos_landsat_453.tif.
Sélectionnez (activez) l'image lagos_landsat_453.tif.
Choisissez Multivariate Analysis>Supervised Classification>Select Training Fields.
| | | Image classée de Lagos |
Sélectionnez Draw Polygon dans la barre d'outils.
Remarque : Plus vous sélectionnez de champs de référence (training fields) pour une classe, plus le résultat sera précis.
Commencez par les étendues d'eau et tracez un polygone à l'intérieur d'une zone d'eau. Nommez la classe Eau. Trouvez une autre partie pour tracer un deuxième polygone à l'intérieur d'une zone d'eau et nommez à nouveau la classe Eau, et ainsi de suite.
Quand vous aurez terminé avec l'eau, tracez un polygone à l'intérieur d'une zone couverte de forêts denses et nommez la classe Forêts denses. Répétez l'opération sur les 7 classes principales présélectionnées.
Choisissez Multivariate Analysis>Supervised Classification>Maximum Likelihood et sélectionnez les images Lagos_Landsat_Band_3.tif, Lagos_Landsat_Band_4.tif et Lagos_Landsat_Band_5.tif.
Réglez Threshold Value sur 0%.
Une nouvelle image classée s'ouvre. Elle contient sept couleurs correspondant aux sept classes.
| | Image classée de Lagos utilisant des couleurs améliorées | |
Choisissez Image>Add Legend et contrôlez la combinaison des couleurs et les noms des classes. Le plus souvent, les couleurs ne correspondent pas aux attributs naturels des classes. Nous utilisons habituellement le vert foncé pour les forêts, le rouge pour les zones fortement urbanisées et le bleu pour l'eau. Pour une meilleure compréhension des classes, nous remplacerons nos couleurs par des couleurs plus familières.
Choisissez Edit LookUp Table et sélectionnez la couleur de la classe Eau. Changez la couleur en bleu foncé. Changez toutes les autres couleurs.
Enregistrez l'image sous lagos_classified.tif dans votre dossier Lagos et comparez-la avec l'image lagos_landsat_453.tif.
Les structures classées sont-elles identifiables sur l'image en fausses couleurs ?
Quelles différences ressortent d'un examen attentif ?
Mesure
L'énorme courant migratoire vers les grandes villes tropicales comme Jakarta, Manaus, Nairobi et Lagos représente un problème de taille.
La population de Lagos augmente chaque jour. On estime à 7 millions de personnes l'accroissement de la population de 2000 à 2010. En plus des problèmes liés à la préparation de terrains pour la construction de nouveaux logements, le développement des infrastructures nécessaires est un énorme challenge pour les gouvernements et implique l'engagement de sommes considérables.
Pourquoi les personnes quittent-elles en général les zones rurales pour s'installer dans les villes ?
Quelles raisons peuvent être à l'origine de ces flux migratoires au Nigeria ?
Essayez d'identifier quelles sont les conditions nécessaires aux infrastructures d'une métropole pour fonctionner.
Quels problèmes peuvent se poser au niveau de la distribution d'eau potable, des transports publics, des canalisations, de la santé et de l'éducation si l'augmentation de la population est aussi rapide qu'à Lagos ?
| | | La ville de Lagos |
L'énorme extension de Lagos est clairement visible sur l'image Landsat en vraies couleurs (résolution de 120 mètres). La ville s'étend le long de lagunes et à travers la forêt tropicale. Elle pénètre profondément dans la nature environnante.
Compte tenu de l'énormité de Lagos, on peut supposer que ses millions d'habitants bénéficient de structures largement disséminées.
L'exercice vous permettra d'éclaircir cette question.
Ouvrez le programme LEOWorks. Si vous n'avez pas encore téléchargé les images de Lagos, faites-le mainteant.
Choisissez File>Open. Une boîte de dialogue apparaîtra. Accédez au dossier Lagos et sélectionnez l'image Lagos_Landsat_Band_321_120m.tif.
| | Polygone autour des limites de la ville | |
Nous allons maintenant mesurer la superficie de la ville de Lagos et calculer la densité de population. La comparaison avec les grandes métropoles européennes soulèvera d'intéressantes questions sur la vie quotidienne à Lagos.
Choisissez Image>Measure tool et sélectionnez Units>Meters.
Vous ne devez pas entrer la taille du pixel. En effet, le format GeoTIFF utilisé contient cette information.
Tracez un polygone autour de la surface de la ville, qui apparaît en couleur claire sur l'image. Commencez par le sud en cliquant avec le bouton droit de la souris. Tracez le polygone sur le contour de la ville et fermez-le en utilisant le bouton gauche de la souris.
Toutes les données apparaissent dans la boîte de dialogue : les distances de chaque vecteur, la longueur des segments du polygone et la superficie.
Convertissez les m² en km².
Calculez maintenant la densité de population en utilisant la superficie mesurée de Lagos et l'estimation du nombre d'habitants en 2000 (13 millions).
Remarque : La densité de population calculée se réfère à la zone urbanisée de Lagos et non à la frange administrative de la ville, qui occupe une vaste zone.
Comparez la densité de population avec celle de grandes villes européennes, comme Londres (1 580 km², 7,7 millions d'habitants), Paris (1 200 km², 2,1 millions d'habitants) et Berlin (839 km², 3,5 millions d'habitants) et avec celle de votre ville.
Quelles conclusions tirez-vous de cette comparaison ?
Quelles sont les implications de la densité moyenne sur la structure d'une ville comme Lagos ?
Essayez de répondre à cette question en utilisant les informations des 3 mégapoles européennes London, Paris et Berlin et de votre ville et celles de la population de Lagos (les quartiers de Lagos ayant la plus haute densité de population atteignent 200 000 habitants par km²).
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