Bulletin des sciences géographiques de l'INCT
Volume 25, Numéro 1, Pages 54-64
2021-10-31

Automatic And Semi-automatic Counting Of Palm Trees From Remote Sensing Images With Very High Spatial Resolution

Auteurs : Kherroub Khoudir . Hong Shu .

Résumé

En Algérie, le palmier dattier est cultivé dans 7 wilayas. Le potentiel phoenicicole est estimé à plus de 18 millions de palmiers dattiers sur une superficie de plus de 150 000 ha. Cependant, Il n'y a pas d'informations fiables sur le nombre de palmiers au cours des années. Le décompte des palmiers est souvent effectué manuellement sur le terrain. Un tel processus est jugé long et fastidieux en raison du nombre élevé de plantations à surveiller sur le terrain. Par conséquent, l’utilisation de méthodes automatiques et / ou semi-automatiques qui exploitant des images à très haute résolution spatiale, représente une alternative potentiellement intéressante. Pour assurer un suivi précis de nombreuses plantations de palmiers dattiers. Les travaux réalisésdurant notre projet de fin d'étude ont permis de mettre en œuvre une nouvelle méthodologie pour détecter et compter les palmiers dattiers de deux manières différentes : La première méthode proposée est dite automatique, basée uniquement sur l’informationspectrale d'image, en supposant que tous les palmiers ont une forme circulaire de rayons « R » différents. Ce dernier est relativement lié à l'âge du palmier dattier et permet de classer directement les pixels internes de la classe de palmier dattier en respectant les seuils minimal et maximal définis pour les valeurs de chaque pixel existe à l’intérieur du cercle. Cette perspective nous permettra de définir, dans la même plantation, un rayon maximum « R-Max » correspondant au plus grand palmier de la plantation et un rayon minimum « R-Min » correspondant au plus petit palmier. La seconde est dite semi-automatique, car elle utilise de nombreuses étapes et outils logiciels indépendants, avec quelques interactions humaines et un paramétrage manuel, basés sur les concepts de l'analyse d'images basée sur les objets, qui repose sur une procédure de segmentation pour créer des objetsd’image. En utilisantles propriétés spectrales, textuelles, contextuelles et géométriques des objets-images. Cette méthode comprend cinq étapes principales : 1). Estimation des paramètres de segmentation à l'aide d'un algorithme génétique ; 2). Exécution d'une segmentation multi-résolution ; 3). Caractérisation des segments ; 4). Extraction d'objets d'intérêt par des règles de décision ; 5). Comptage des objets d’intérêt (palmiers). Afin de vérifier l'efficacité de nos méthodes, nous avons procédé à une évaluation de la précision de détection et du comptage des palmiers dattiers. Il est basé sur les mesures de précision utilisant une carte de vérité au sol générée par une photo-interprétation manuelle et un marquage de tous les arbres sur l’écran de l’ordinateur, supposés être des palmiers dattiers réels, c’est-à-dire une vérité au sol. Les résultats expérimentaux sont satisfaisants. Et les deux méthodes de comptage proposées, automatique et semi-automatique, sont efficaces avec un taux de détection de 0,964 et 0,943 et F-mesures de 0,968 et 0,928 respectivement. Finalement, les méthodes données dans cette étude peuvent être utilisées efficacement pour créer des cartes précises de plantation de palmiers dattiers et mettre à jour des bases de données géographiques pour le système de surveillance de l'environnement, en particulier pour l'agriculture.

Mots clés

Culture du palmier dattier, comptage des palmiers dattiers. Imagerie de télédétection, segmentation multi-résolution, forme circulaire, extraction d'objets.