Général - Initiation à l'analyse d'images

Initiation à l'analyse d'images en sciences de la Terre et de l'environnement

banque d'activités

L'objectif derrière de la création de cette Ressource Éducative Libre est de permettre la consultation, l’utilisation, la modification et la diffusion de matériel pédagogique destiné à l’enseignement supérieur.

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Comment utiliser ce Genially?

Orthophotographies Estrie (2018) CC-BY-NC (avec la permission)

Orthophotographies 2018 de la région de l’Estrie (2018) 207_5015 (10x10 km) [mosaïque d'orthophotographies - extrait]. RGB, résolution 20 cm, format JPEG2000, s.é., s.l. Avec la permission.

Accéder au site de la fabriqueREL : https://fabriquerel.org/

Accéder au site de l'Université de Sherbrooke : https://www.usherbrooke.ca/

Pour citer ce document : Amélie Fréchette (2022) Création d’une banque ouverte d’activités d’analyse d’images de télédétection et de sorties terrain autoguidées. Département de géomatique appliquée, Université de Sherbrooke. Sous licence CC-BY-NC Sauf indications contraires, cette ressource est disponible sous les conditions de la licence CC BY-NC 4.0 international. Accéder à la définition de la licence CC-BY-NC :https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/deed.fr

table des matières

1. Contexte

2. Activités pédagogiques disponibles

3. Mise en valeur

4. Contact

Jarmoluk (2017) Pixabay

Christ_S_Zambrano (2021) Pixabay

StartupStockPhotos (2015) Pixabay

Ministère des Terres et Forêts (1966) Domaine public

Jarmoluk (2017) Pixabay https://pixabay.com/fr/photos/fleuve-paysage-nature-vert-pologne-2826925/

1. Contexte

Introduction aux ressources éducatives libres (REL)

Introduction à l'analyse d'images

Objectifs et intentions pédagogiques

Guide de l'enseignant

Jarmoluk (2017) Pixabay

Jarmoluk (2017) Pixabay https://pixabay.com/fr/photos/fleuve-paysage-nature-vert-pologne-2826925/

En réponse aux Objectifs de développement durable (2015-2030) soutenus par l’UNESCO, qui visent à bâtir un monde meilleur notamment par le biais d’une coopération internationale dans le domaine de l’éducation, de plus en plus d’acteurs du domaine de l’éducation se tournent vers la l’utilisation et la création de ressources éducatives libres (REL). Les REL se définissent comme étant l’ensemble du matériel d’enseignement, d’apprentissage ou de recherche appartenant au domaine public ou publié avec une licence de propriété intellectuelle permettant leur utilisation, adaptation et distribution à titre gratuit (UNESCO, 2020). Les REL sont déterminantes dans le portrait de l’éducation du XXIe siècle puisqu’elles contribuent à renforcer l’accès universel à une éducation de qualité. Elles permettent aux institutions d’enseignement et à leurs enseignants de partager leurs créations pédagogiques de manière à faire rayonner leurs approches éducatives ainsi que leurs idées novatrices. Elles permettent également à tous utilisateurs de consulter la documentation produite et d’en faire une utilisation libre qui servira, à son tour, à développer un apprentissage de qualité dans le milieu concerné. Les avantages des REL se font donc ressentir à de multiples niveaux, et ce, autant pour le personnel enseignant que pour les communautés étudiantes. Les ressources éducatives libres se démarquent des autres ressources pédagogiques puisque leurs propriétaires accordent certaines libertés permettant l’utilisation des 5 « R », soit Retenir (télécharger, conserver et dupliquer), Réutiliser (utiliser la ressource dans d’autres contextes sans limitations), Réviser (modifier, mettre à jour, contextualiser et adapter), Remixer (combiner la ressource avec d’autres), Redistribuer (diffuser la ressource originale ou modifiée par divers canaux afin d’en augmenter la disponibilité) (FabriqueREL, 2020). Les institutions d’enseignement sont de plus en plus nombreuses à se joindre au mouvement de création de REL. L’Université de Sherbrooke s’intègre au mouvement notamment par la sensibilisation à la pertinence des REL dans la communauté universitaire. Le Pôle d’innovation technopédagogique de l’Université de Sherbrooke travaille justement à développer du matériel pédagogique libre d’utilisation par le biais de programmes de bourses REL (Université de Sherbrooke, 2022).

L'analyse visuelle des images fait appel au raisonnement humain. Elle se distingue ainsi d'autres approches largement utilisées dans les domaines de la géomatique et de la télédétection, qui misent plutôt sur la reconnaissance automatisée des objets dans les images (Provencher et Dubois, 2007). Ces méthodes automatisées rendent plus efficace l'analyse de grands volumes de données géospatiales. Pour les spécialistes de la géomatique et de la télédétection, l'analyse visuelle d'images de télédétection demeure utile en complémentarité avec les méthodes automatisées, puisqu'elle peut aider à mettre au point les algorithmes, à définir leur paramétrage optimal et à valider leurs résultats. Pour de nombreux spécialistes des autres domaines des sciences de la Terre et de l'environnement, l'analyse visuelle des photographies aériennes est plus facile d'accès que les méthodes automatisées pour étudier le territoire. Elle ne nécessite pas d'outils ni de connaissances technologiques hautement spécialisées. Elle se base sur des documents largement disponibles et dont la majeure partie du contenu est relativement facile à interpréter. Même si c'est une démarche qui peut toutefois être ardue pour les personnes débutantes, le fait de se familiariser avec les étapes de l'analyse visuelle d'images et de s'entrainer à les mettre en application peut aider la personne débutante à développer des stratégies pour rendre ce travail plus efficace et à obtenir des résultats de meilleure qualité. L’imagerie aérienne est utilisée dans de nombreux domaines d’études. Elle permet d’interpréter la complexité du territoire par l’observation et l’identification des éléments qui y sont représentés. Contrairement à la carte géographique, les entités qui figurent sur l’image ou la photo aérienne ne sont pas généralisées ni exprimées sous la forme de symboles ou de couleurs précises. Les entités représentées sont toutes celles visibles à la surface de la Terre telles que vues des airs (Gouvernement du Canada, 2016). Bien souvent, l’imagerie permet également d’effectuer une analyse évolutive du territoire. C’est en comparant plusieurs images couvrant un même territoire, mais prises à différents moments (saisons, années, etc.) qu’il devient possible de retracer les changements survenus sur le territoire étudié. L'interprétation d'images au sens large se détaille en six étapes (Provencher et Dubois, 2007) : 1) la planification; 2) la recherche de l'information; 3) le traitement de l'information; 4) la validation des résultats; 5) la généralisation des résultats et 6) la présentation des résultats. De plus, en tenant compte des connaissances et de l’expérience de l’interprète, on peut dégager différents niveaux d’interprétation de l’image aérienne. Chacun des niveaux d’interprétation correspond à une difficulté d’observation et de déduction différente. Plus le niveau d’interprétation est élevé, plus l’application des critères de reconnaissance et d’identification requiert de l’expérience pour l’interprète (Provencher et Dubois, 2007). Provencher et Dubois, 2007. Tous droits réservés.

Il est possible de définir les principaux objectifs du projet de banque d'activités d'analyse d'images comme étant les suivants : 1. S'initier à l'analyse visuelle d'images de télédétection 2. Se familiariser avec la démarche intellectuelle d'analyse d'images 3. Appliquer l'analyse visuelle d'images de télédétection dans le domaine des sciences de la Terre et de l'environnement Évidemment, le but poursuivi par ces situations d’apprentissage n’est pas de former des experts en analyse d’image et télédétection. Ainsi, des six niveaux d’interprétation établis par le tableau de Provencher et Dubois 2007, les quatre premiers seront principalement sollicités par la réalisation de cette banque d’activités pédagogiques. En fait, les objectifs poursuivis par le projet devraient permettre de surpasser le premier et le deuxième niveau d’interprétation, ainsi que de fournir une base de connaissances thématiques suffisamment approfondie pour développer partiellement le troisième et le quatrième niveau. Puisque la plupart des activités proposées se veulent des activités d’introduction à l’analyse visuelle d’images, le cinquième et le sixième niveau ne seront généralement pas sollicités par la démarche recommandée. Toutefois, bien que ces deux derniers niveaux soient considérés comme étant au-delà des objectifs visés par la ressource pédagogique, des exercices complémentaires pourraient être développés afin de former des experts en photo-interprétation de différents domaines. Les intentions pédagogiques poursuivies par cet outil sont directement associées à la démarche d’analyse d’images. De fait, au terme de la réalisation d’une ou de plusieurs activités proposées, l’apprenant devrait notamment être en mesure de : 1. Améliorer sa capacité d'observation, suffisamment pour aller au-delà des évidences (au-delà des 1er et 2e niveaux, qui sont généralement accessibles sans méthode ou formation particulière) 2. Développer le réflexe de se questionner à propos des phénomènes observés sur les images, de formuler des hypothèses et de les vérifier (ex. : par le biais d'une sortie sur le terrain) 3. Développer le réflexe de se questionner sur sa méthode de travail et sur les impacts qu'auront les décisions méthodologiques sur les résultats 4. Découvrir et développer des stratégies pour affronter l'incertitude inhérente à l'analyse visuelle d'images de télédétection. Plus précisément, la personne apprenante devra se familiariser avec un site d’étude spécifique ainsi que son environnement immédiat. Cette familiarisation lui permettra d’établir certains repères ainsi qu’un premier niveau de reconnaissance, qui sera basé sur les principales caractéristiques du paysage, notamment le réseau hydrographique, les voies de communication, le patrimoine bâti, etc. À la suite de l’analyse photographique proposée, certaines activités proposeront l’observation des phénomènes lors d'une excursion sur le terrain. Ce supplément de réalisation permettra de renforcer le lien existant entre ce qui est perçu sur l'image et la réalité constatée sur le terrain, ce qui pourrait grandement améliorer la capacité d'analyse des images et l’esprit critique des personnes apprenantes. Au terme de la réalisation de certaines des activités pédagogiques proposées, la personne apprenante devraient être en mesure d’accomplir plusieurs des étapes fondamentales de l’identification, de la reconnaissance et de la caractérisation intermédiaire des objets sur une image aérienne. Voilà pourquoi la REL utilise principalement le procédé de démonstration. C’est en visualisant la démarche déployée par un expert en analyse d’images que l’apprenant arrivera à franchir le pas de l’application des niveaux 1 et 2 vers les niveaux supérieurs.

Rivière Tomifobia

La dynamique passée et actuelle d'une rivière à méandres

Gaétan (2012) CC-BY-SA

Fréchette, A. (2002) CC-BY-NC

2. Activités pédagogiques disponibles

Marais de la Rivière aux Cerises

Une mosaïque de milieux humides (activité à venir...)

Parc écoforestier de Johnville

L'héritage des glaciers (activité à venir...)

Fréchette, A. (2002) Rivière Tomifobia. CC-BY-NC

Gaétan (2012) Gaétan IGP0362-3-4, (33866454850).jpg. CC-BY-SA https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Ga%C3%A9tan_IGP0362-3-4,_(33866454850).jpg

Rivière Tomifobia

La dynamique passée et actuelle d'une rivière à méandres

Gaétan (2012) CC-BY-SA

Fréchette, A. (2002) CC-BY-NC

2. Activités pédagogiques disponibles

Marais de la Rivière aux Cerises

Une mosaïque de milieux humides (activité à venir...)

Parc écoforestier de Johnville

L'héritage des glaciers (activité à venir...)

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Fréchette, A. (2002) Rivière Tomifobia. CC-BY-NC

Gaétan (2012) Gaétan IGP0362-3-4, (33866454850).jpg. CC-BY-SA https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Ga%C3%A9tan_IGP0362-3-4,_(33866454850).jpg

3. Mise en valeur

Utilisation et diffusion

Le but premier de la création de cette ressource éducative est de pouvoir faire profiter une large communauté d’enseignants et d’apprenants de l’utilisation de ressources pédagogiques complètes et fonctionnelles. Voilà pourquoi nous l’inscrivons au répertoire des ressources éducatives libres (REL). En ce sens, l’utilisation des activités proposées est fortement conseillée, et ce, sans restriction aucune si ce n’est que d’assurer la reconnaissance du travail intellectuel de et/ou des auteurs. Dans le même ordre d’idées, la diffusion du matériel pédagogique est également autorisée. Plus cette ressource sera utilisée, plus le mandat de création sera rempli.

Adaptations et modifications

Bien que le développement des activités pédagogiques offertes ait voulu s’adapter aux clientèles visées, nous comprenons que les différents contextes d’enseignements ainsi que la variété des approches pédagogiques utilisées puissent nécessiter certaines adaptations. La progression des apprentissages prévue dans un cours, le niveau d’approfondissement recherché par la personne enseignante ou même le lieu porté à l’étude peuvent effectivement devenir des facteurs menant à l’ajustement d’une ressource proposée. De fait, nous offrons la possibilité à tous les utilisateurs d’apporter les ajustements et les modifications qui seront nécessaires à la pleine utilisation de la ressource éducative dans leur contexte académique propre. Encore une fois, nous demandons toutefois de bien vouloir respecter la propriété intellectuelle des auteurs et de citer conformément ces derniers lors de l’utilisation de la ressource. Aussi, le caractère géographique des activités fait en sorte que les démonstrations et les excursions sont rattachées à un lieu précis. Ce site d'étude peut demeurer un exemple pertinent dans des contextes diversifiés, en revanche il serait compréhensible qu'un enseignant d'une autre région veuille produire une version qui soit propre à son contexte géographique local.

Rétroactions

En vue d’offrir de constantes améliorations ainsi que mises à jour des différentes activités pédagogiques offertes, nous invitons les utilisateurs à faire part de leurs expériences et/ou commentaires aux personnes responsables de la ressource éducative libre. Pour ce faire, il est possible de communiquer avec Mme Amélie Fréchette, chargée de cours à forfait à l’Université de Sherbrooke et responsable de la ressource éducative libre, ou encore à Mme Geneviève Crevier, coordonnatrice au soutien à l'enseignement et à la pédagogie au Département de géomatique appliquée de l’Université de Sherbrooke. Amelie.Frechette@USherbrooke.ca Genevieve.Crevier@USherbrooke.ca

Larisa-K (2013) Pixabay

Larisa-K (2014) Pixabay https://pixabay.com/fr/photos/route-chauss%c3%a9e-paysage-conduire-220058/

4. Contacter les auteurs

2500, boul. de l'Université, Sherbrooke, QC, J1K 2R1

geomatique@USherbrooke.ca

1 800 267-UdeS, poste 67190

https://www.usherbrooke.ca/geomatique/

Avec la participation de : Amélie Fréchette, chargée de cours à forfait (responsable du projet) / Félix-Antoine Simoneau, professionnel en développement d'activités pédagogiques / Geneviève Crevier, coordonnatrice au soutien à l'enseignement / Jérôme Théau, professeur / Karine Lemieux et Marianne Dubé, conseillères pédagogiques / Miguel Escobar et Myriam Beaudet, bibliothécaires / Simon Trottier, conseiller en systèmes d'information géographique

Faculté des Lettres et sciences humainesDépartement de géomatique appliquée

Citer cette ressource

Ministère des Terres et Forêts (1966) Domaine public

Accéder au site de l'Université de Sherbrooke : https://www.usherbrooke.ca/

Campus principal de l'Université de Sherbrooke, 1966 Ministère des Terres et Forêts (1966) Q66373 no 66 [photographie aérienne analogique]. 1:15 840, noir et blanc, Service de la Photogrammétrie et de la Cartographie, Photo-cartothèque provinciale, Québec. Domaine public.

partager : copier, distribuer et communiquer le matériel par tous les moyens et sous tous formats, sauf les éléments pour lesquels une exception est indiquée.
adapter : remixer, transformer et créer à partir de ce matériel.

Selon les conditions suivantes :

attribuer la paternité : vous devez citer le nom des auteurs originaux.
éviter tout usage commercial : l'utilisation de ce matériel à des fins commerciales n'est pas autorisée.

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