Les domaines d’application de MATLAB

Les domaines d’application de MATLAB

Origine et histoire de la géolocalisation:

Lestechnologies de géolocalisation sont très anciennes. En effet, depuis très longtemps, l’être humain avait besoin de se situer dans l’espace et prendre des points de repère pour trouver son chemin et l’envoyer aux autres. Ce sont les vecteurs par lesquels la localisation s’effectue.
Avec l’avènement des guerres de plus en plus sophistiquées, il devient important à partir du 19e siècle de connaitre la position d’objets mouvants, que ce soient des troupes, des équipements ou des personnes en particulier et ceci en temps réel. La première moitié du XXe siècle a été marqué par la découverte des ondes radios qui nous ont aidés à transmettre. En effet, une nouvelle technologie, la radiogoniométrie, venait d’être découverte et permit de mesurer la direction d’arrivée d’une onde électromagnétique. Ce qui a permis la découverte d’une nouvelle technique de triangulation maitrisée depuis 1533.
Dans le même temps, la découverte des antennes directionnels et des ondes électromagnétiques entraina la découverte des techniques de localisation par différence de temps observée (EOTD), utilisée actuellement dans le cadre de la géolocalisation par GSM comme exemple. Le premier de ces systèmes fut proposé par la Raytheon Corporation en réponse à un appel d’offre de l’Air Force pour un système de guidage.
C’est le vice-président de l’ingénierie et de la recherche de cette même entreprise, le Dr Ivan Getting qui proposa par la suite d’étudier l’usage de satellite comme base d’un système de navigation pour des véhicules se déplaçant rapidement dans les trois dimensions. Quand le Dr Getting quitta Raytheon en 1960, la technique qu’il avait proposée était parmi les formes les plus avancées au Monde en termes de navigation.
Cela posa les premières bases de la future création du Global Positioning System (aussi appelé GPS).
Cela nous a conduits à la forme de géolocalisation la plus connue du grand public : le GPS, le premier système de positionnement par satellites nommé TRANSIT, Développé en 1958 pour la marine des USA et utilisé pour la première fois en 1964, son utilisation devint civile en 1967.
Dans les années 90, l’avènement des réseaux de téléphonie mobile permit de mettre au point un nouveau type de géolocalisation, dit par GSM. Une personne dotée d’un téléphone portable allumé pouvait désormais être située dans toutes les zones couvertes par le réseau.

Les techniques de la géolocalisation:

La géolocalisation existe dans des différentes technologies, touchant aux domaines d’activités complémentaires. Dans la partie suivante on va visualiserles plus importantestechniques de la géolocalisation [1].

La géolocalisation par satellite:

Le système est basé sur la mesure de la distance entre le récepteur est le satellite en orbite. Pour cela le concept global: distance=temps * vitesse.
La vitesse correspond à la célérité des ondes transmises, c’est à dire très proche de celle de la lumière = 3*108 m/s. Le plus difficile est de déterminer le temps précis. En effet nous aurons affaire à des temps très petits pour détecter un écart d’un kilomètre, ce qui est un écart important par rapport à la précision du système GPS, le récepteur doit pouvoir mesurer un écart de temps égal à 1/300 000=3,33*10-6 soit environ 3 millionièmes de secondes.

Les techniques hybrides:

Aucune technique n’est absolue,chacune a son propre défaut, généralement accordée à leur dépendance à un certain réseau.La géolocalisation par GPS est impossible à utiliser à l’intérieur. La géolocalisation par GSM a une couverture géographique limitée. Enfin, la géolocalisation par Wi-Fi souffre, quant à elle d’une dépendance à la présence de bornes d’accès Wi-Fi, plus complexe en milieu rustique.
Il existe certains dispositifs qui combinent ces trois techniques pour limiter leurs faiblesses. Par exemple, de géolocaliser un individu à l’extérieur en utilisant le GPS et de garder sa trace à l’intérieur grâce aux techniques GSM et Wi-Fi.

Les Services de la Géolocalisation:

La géolocalisation peut se révéler utile, voir primordiale, dans de nombreux secteurs d’activités. Les finalités et objectifs fixés sont différents selon ces secteurs, mais grâce à une adaptabilité forte telle que, la géolocalisation répond aux attentes variées d’un grand nombre de professions [4].

• Garder le contact.
• La surveillance.
• Transport de passagers.
• Suivi de travailleurs mobiles.
• Sécurité.

Typologie des données SIG:

Les données SIG sont classées en deux grands types à savoir les données géographiques et les données attributaires.

Les données géographiques:

Une donnée est dite géographique si on peut la localiser soit directement par ses coordonnées géographiques ou indirectement par son adresse postale ou par son identifiant cadastral. Les données géographiques peuvent être présentées par trois subdivisions à savoir les données géométriques, les données graphiques et les métadonnées.
Les données géométriques : Elles renvoient à la forme et à la localisation des objets ou phénomènes.
Toute représentation cartographique passe par la traduction des éléments réels que l’on observe (infrastructure de santé, route, limite administrative,) en objets géométriques qui sont de trois types:

• le point (x, y) : par exemple, les lieux de résidence des sujets atteints de la pathologie étudiée (cas) géoréférencés et représentés sur une carte ou encore les sites industriels, les hôpitaux, etc.
• la ligne ((x1, y1), …, (xn, yn)) : les routes, les cours d’eau, les lignes à haute tension, tout élément d’un réseau, etc.
• le polygone ou surfacique : Exemples les limites administratives, les sites industriels étendus, les nappes d’eau souterraines, etc

Fonctionnalités d’un SIG:

Les systèmes d’informations géographiques possèdent des fonctionnalités regroupées en cinq familles connues sous les 5A qui sont :

•  Acquisition : C’est l’opération qui permet d’intégrer des données géographiques dans le système.
• Archivage : structuration et stockage de l’information géographique sous forme numérique.
• Abstraction : C’est l’opération qui permet de représenter une situation géographique du monde réel et complexe par un système simple et suffisamment précis et compréhensif.
•  Analyse : C’est l’opération qui permet d’effectuer des traitements ou des interprétations liées à la géométrie des objets (exemple calcul d’itinéraire, croisement des données thématique en couches.)
• Affichage : représentation et mise en forme, notamment sous forme cartographique avec la notion d’ergonomie et de convivialité.

Table des matières

Remerciement
Dédicace
Listes des Figures
Liste des Tableaux
LISTE DES ACRONYMES
Introduction générale
Chapitre I : La géolocalisation
I.1 Introduction
I.2 Définition de la géolocalisation
I.3 Origine et histoire de la géolocalisation
I.4 Les techniques de la géolocalisation
I.4.1 La géolocalisation par satellite
I.4.1.1 La triangulation
I .4.1.2 Le secteur spatial
I.4.1.3 Les stations de contrôle
I.4.2 La géolocalisation par téléphone portable
I.4.2.1 Le positionnement par GSM
I.4.2.2 L’identification par cellules Cell-ID
I.4.2.3 Identification par le temps (E-OTD)
I.4.3 La géolocalisation par adressage IP
I.4.4 La géolocalisation par Wi-Fi
I.4.5 La géolocalisation par RFID
I.5 Les techniques hybrides
I.6 Les avantages et les inconvénients de chaque technique
I.7 Les Services de la Géolocalisation
I.8Conclusion
Chapitre II : Le système d’information géographique
II.1 Introduction
II.2 La définition d’un SIG
II.3 Composants d’un SIG
II.3.1 Le matériel
II.3.2 Le logiciel
II.3.3 Les données
II.3.4 Le personnel
II.4 Typologie des données SIG
II.4.1 Les données géographiques
II.4.2 Les données attributaires
II.5 Représentation des Données SIG
II.5.1 Représentation en mode vectoriel
II.5.2 Représentation en mode raster
II.5.3 Comparaison entre les deux modes
II.6 Fonctionnalités d’un SIG
II.7 Les domaines d’application des SIG
II.8 Avantages de SIG
II.9Conclusion
Chapitre III: Traitement d’image III.1 Introduction
III.2 Traitement d’image
III.3 Définition de l’image numérique
III.3.1 Types d’image numérique
III.3.1.1 Selon la représentation numérique
III.3.1.2 Selon la représentation des couleurs
III.3.2 Format d’une image
III.3.3 Caractéristiques d’images
III.4 Système de traitement d’image
III.4.1 Acquisition et numérisation
III.4.2 Visualisation
III.4.3 Filtrage
III.4.3.1 Filtres linéaires
III.4.3.2 Filtrage non linéaire
III.4.4 Segmentation d’une image
III.4.4.1 Définition
III.4.4.2 Méthodes de segmentation
III.5 Conclusion
Chapitre IV : Description de l’application IV.1 Introduction 
IV.2Présentation du logiciel MATLAB
IV.2.1Les commandes utilisées sur MATLAB pour réaliser cette application
IV.2.2 Les domaines d’application de MATLAB
MATLAB est utilisé dans plusieurs domaine nous citons
IV.3 La Zone suivie
IV.4 Les opérations du traitement d’images sur les images satellitaires de barrage BOUGHRARA IV.4.1 Analyse de l’image
IV.4.1.1 Les images en niveau de gris
IV.4.1.2 L’Histogramme
IV.4.2 Amélioration d’image
IV.4.2.1Egalisation
IV.4.2.2 Filtrage
IV.4.2.3 Segmentation
IV.5Conclusion
Conclusion générale
BIBLIOGRAPHIE
ANNEXE

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