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Comment décider comment « étirer » les images raster ?

Comment décider comment « étirer » les images raster ?


Je dois symboliser un modèle d'élévation numérique. ArcMap propose de nombreux paramètres différents pour étirer la symbologie, qui donnent tous des résultats très différents. Certaines méthodes d'étirement symbolisent les données de sorte qu'il semble y avoir des zones plus élevées que d'autres étirements.

Sans trop connaître la zone que je symbolise, comment puis-je être sûr d'utiliser un réglage correct ? Je ne veux pas donner l'impression que le relief est plus élevé qu'il ne l'est réellement, et je ne veux pas non plus rendre la zone irréaliste.

Voici mon histogramme : "L'histogramme affiche les valeurs de pixels sur l'axe des x et le nombre sur l'axe des y. Lorsqu'il n'y a pas d'étirement de l'histogramme, les valeurs de pixels d'entrée sont égales aux valeurs de pixels étirées de sortie. Plus l'étirement est grand, plus plus grande la différence entre les valeurs de pixel d'entrée et les valeurs de pixel de sortie."… ESRI

Je vois qu'il y a deux pics. Le premier pic pour les zones plates, le deuxième pic pour les zones plus élevées. Dans la symbologie par défaut, les zones les plus plates sont très pâles.

Que dois-je viser ici ? Pour montrer autant de détails en relief que possible ? ou pour donner une interprétation réaliste des hauteurs relatives ? Si j'étire les valeurs les plus basses, je peux montrer plus de détails dans les zones plates… mais au détriment des zones plus élevées. Comment les autres spécialistes visualiseraient-ils ces données ?


Je souhaite certainement que plus de gens soient aussi préoccupés que vous par l'affichage des données d'altitude numériques. Je vois tellement d'exemples de DEM mal rendus que c'est un peu déconcertant. Alors merci d'avoir soulevé cette question. Tout d'abord, pour répondre à votre question de "comment puis-je être sûr que j'utilise un réglage correct", je ne pense pas qu'il existe un seul réglage correct. Comme toute visualisation, nous nous efforçons simplement de créer un affichage efficace pour communiquer des informations pertinentes à l'application particulière. Bien qu'il puisse y avoir de nombreux choix appropriés pour la visualisation, il y en a certainement certains qui seraient beaucoup moins appropriés. Je pense qu'il y a deux problèmes en jeu ici que vous mélangez peut-être. La première est la question de l'échelle et la seconde est la question d'une palette de couleurs appropriée.

En ce qui concerne le moment de mettre à l'échelle vos données DEM, la réponse se trouve dans les queues de la distribution statistique. Chaque fois que vous avez un DEM où il y a une longue queue soit sur l'extrémité inférieure ou supérieure (ou les deux), vous devez mettre la palette à l'échelle. Les queues, de chaque côté, sont assez courantes dans les DEM. Parfois, ils peuvent vous dire quelque chose d'utile sur la topographie, par ex. la présence de vallées profondément incisées ou d'un paysage ponctué de hauts sommets, mais souvent les queues ne sont pas très utiles (par exemple, des objets hors-terrain dans un LiDAR DEM). Vous pouvez considérer que les informations contenues dans une visualisation DEM sont liées au nombre de couleurs de la palette utilisées pour indiquer les différences d'altitude. Lorsque votre DEM a une queue dans sa distribution, vous répartissez le même nombre de bacs de couleurs sur une plus grande région d'altitudes, dont une grande partie ne contient pas de quantités importantes de données d'altitude. Au lieu de cela, vous souhaitez concentrer ces bacs de couleurs dans la zone d'élévation réelle. En effet, les « informations » contenues dans le DEM vont être en grande partie effacées en étirant si largement la palette de couleurs. Dans votre cas, votre DEM a une queue supérieure allongée. À moins que vous ne souhaitiez transmettre des informations sur ces rares pics du paysage pour votre application, je dirais que vous avez tout à fait raison de mettre à l'échelle la palette. Mais gardez à l'esprit qu'une mise à l'échelle linéaire (c'est-à-dire une troncature à une altitude minimale et maximale) est généralement préférable pour les données d'altitude.

Vient ensuite la question de la palette ou de la rampe de couleurs. Dans votre question, vous dites que vous ne voulez pas transmettre de fausses informations sur la quantité de relief dans votre DEM, c'est-à-dire que vous ne créez pas une visualisation qui fait ressembler votre paysage plat à l'Himalaya. Encore une fois, je souhaite que plus de gens prennent cela en considération. Je dirais que cela a plus à voir, cependant, avec le choix d'une palette appropriée pour votre DEM que la mise à l'échelle. Les SIG ont généralement une ou deux options pour les palettes de couleurs qui sont évidemment destinées à afficher le terrain, mais ce n'est pas nécessairement le cas car il existe de nombreuses palettes appropriées qui sont plus adaptées à des paysages et à des applications particuliers. Pour des exemples, voir cette réponse à la question connexe. Pour vous assurer de ne pas relayer la sensation de trop de relief dans votre paysage plat, je ferais juste en sorte que vous n'utilisiez pas une palette de couleurs qui se termine par du blanc, qui est généralement associé à un terrain montagneux. Je suppose qu'il y a une association psychologique avec les sommets enneigés dans de tels cas. Cependant, vous pouvez toujours choisir une palette comportant plusieurs transitions de couleurs significatives, ce qui maximise le contenu des informations. Une autre façon de renforcer l'idée que vous avez affaire à un paysage en haut-relief plat et non montagneux consiste à superposer une image d'ombrage. Cela peut contribuer grandement à créer un affichage très efficace.

Considérez l'exemple suivant. Voici un DEM LiDAR détaillé d'une petite zone dans un paysage très plat de terrain vallonné.

Le DEM contient des objets hors terrain (certains peuvent l'appeler un modèle de surface numérique) et ils effacent la distribution statistique avec une longue queue supérieure. Il y a aussi une queue inférieure qui est associée à un canal profondément enraciné. Le résultat est que la visualisation DEM n'est pas particulièrement efficace pour les applications où je veux relayer des informations sur la topographie vallonnée.

Le terrain réel a une élévation maximale d'environ 216 m (c'est-à-dire que les ~30 m de relief dans le DEM sont dominés par ces objets hors-terrain), donc je redimensionne la palette, choisis une palette efficace avec beaucoup de changements de couleurs significatifs (sans blanc !) et superposez de manière transparente une image d'ombrage :

Je pense que personne ne va regarder ce DEM et penser qu'il s'agit des Rocheuses canadiennes, mais en même temps, ils pourront se concentrer sur la variation topographique significative associée aux faibles ondulations de ce paysage agricole . Vous remarquerez que j'ai également choisi de laisser dans les effets du canal profondément incisé, dans ce cas car étant un paysage agricole, cela a probablement un sens. Et pour accentuer l'effet de la palette de couleurs, voici le même DEM mais affiché avec une palette plus tamisée :

Alors voilà. C'est une réponse très longue à une question très complexe. J'espère que ça aide.


Pour un DEM, je m'attendrais à un intervalle régulier (similaire à ce que vous obtenez avec les courbes de niveau). Par conséquent, je recommanderais un étirement linéaire.

Peut-être pourriez-vous simplement augmenter le contraste dans la zone où vous avez le plus de données en sacrifiant le contraste pour les quelques pixels très élevés (sommets). Donc, mettre votre ligne du bas à gauche (0,0) à (6,8) en comptant les lignes et les colonnes de votre graphique devrait toujours être OK (comme les courbes de niveau remplacées par des points aux sommets sur les cartes topographiques).