Géo-référencer ses images sans GPS ? c’est possible…

Le titre de cet article est peut-être légèrement … racoleur ! A peine vous en conviendrez…

La nécessité de géo-référencer ses photographies peut sembler accessoire pour un usage personnel. Dés lors que l’on travaille dans une structure avec de multiples intervenants, cette information de positionnement géographique de l’image peut devenir indispensable :

            – Dans le cas  d’une mise à disposition des photographies via une photothèque en ligne qui propose un outil de requête cartographique

            – Dans le cas d’une analyse diachronique du territoire, ou en d’autres termes dans le cas d’une étude de  l’évolution d’un lieu

            – Documentation du territoire

            – Ou tout simplement à titre conservatoire, enregistrer et conserver une information facilement mesurable, pour des besoins futurs

Cas de figure N° 1 : Votre appareil photo est doté d’un capteur GPS => Vous pouvez passer à l’article suivant ! 🙂

Cas de figure N°2 : Vous investissez quelques dizaines d’euros dans un petit capteur GPS externe de type Micnova. Il se fixe sur la griffe porte flash, ou n’importe où ailleurs, et se raccorde à l’aide d’un petit câble sur le port USB ou télécommande de votre appareil photo. Pour l’avoir testé, j’ai trouvé cette méthode peu fiable en raison de nombreux décrochages de signal, et surtout, en raison du petit câble qui se branche sur le côté de votre appareil photo : Il est proéminent et s’arrache facilement, et parfois irrémédiablement, avec un vrai danger pour l’intégrité de l’embase sur le boitier.

Cas de figure N° 3 : Vous n’avez pas de GPS (Là on est raccord avec le titre de l’article…), mais vous avez une bonne mémoire…

Prérequis : a) Vous avez une bonne mémoire  b) Vous post-traitez vos photos sous Adobe Lightroom c) vous avez une connexion Internet

La méthode est simple : Vous allez dans le module « cartes » de Lightroom, et vous faites glisser la ou les vignettes des photos en un point de la carte, et le tour est joué ! Une petite icône est venue se superposer à votre ou vos vignettes dans le thumbnail en bas de l’écran, et les informations de coordonnées et d’élévation sont venues s’ajouter dans les champs GPS et élévation des métadonnées.

Cas de figure N°4 : Vous n’avez pas de GPS (toujours raccord avec le titre…) mais vous avez un smartphone !

Prérequis : a) Vous avez un smartphone b) Vous post-traitez sous Adobe Lightroom c) Vous avez une connexion Internet

La première étape consiste à synchroniser parfaitement l’horloge de votre appareil photo sur l’horloge du système GPS, système qui repose sur une mesure ultra-précise du temps, mais là n’est pas l’objet de cet article. Pour cela, soit vous considérez que l’horloge de votre smartphone est synchrone avec l’horloge GPS, ce qui est vrai (affichez tout de même les secondes…) pour notre application, le facteur d’erreur étant votre imprécision à appuyer sur le bouton OK du réglage de l’heure de votre appareil photo, soit vous installez sur votre smartphone une application du type de celle que j’utilise : « GPS test » dans l’univers Android. Attention toutefois à la gestion des fuseaux horaires, automatique ou non. 

Une seconde de décalage, peut mieux faire...

Ensuite, il vous faut installer sur votre smartphone une application de tracking GPS, qui permet d’enregistrer un parcours GPS, et surtout qui comporte une fonction d’export de votre enregistrement au format GPX. Il en existe un certain nombre. La plus robuste que j’ai testée, sans arrêt intempestif, est A-GPS Tracker, en licence Open source, toujours dans l’univers Android. Elle est simple d’utilisation, et comporte directement une fonction de partage de votre trace GPX, que vous pouvez vous envoyer par courriel.

De manière hyper intuitive et depuis votre client de messagerie, vous faites glisser votre fichier GPX dans le dossier contenant vos photographies.  Dans le module « cartes » de Lightroom, vous ouvrez le menu déroulant sous la carte illustré par un petit zigzag, juste à côté du cadenas de verrouillage de la carte.

Vous sélectionnez « Charger le relevé d’itinéraire ». Votre trace GPX s’affiche alors sur votre fond de carte.

Vous sélectionnez les photos à géo-référencer, et vous cliquez sur « balisage automatique de X photos sélectionnées. L’horodatage de chacune de vos photos est comparé à l’horodatage de la trace GPX-GPS. A temps identique est affecté une position géographique.

Cette procédure est fiable, et je l’utilise systématiquement dans le cadre de déambulations urbaines ou non d’ailleurs, ou dans le cas de la visite d’un projet urbain étendu.

Les sources d’erreurs sont : Désynchronisation peu importante des horloges induisant un décalage de position non immédiatement visible, désynchronisation par saut d’une heure, facilement corrigeable avec le fonction « définir le décalage de fuseau horaire » du menu sur l’image ci-dessus, et perte du signal GPS.

Autre application : J’ai utilisé cette méthode lors d’une mission de photographie aérienne de la Métropole de Lyon à partir d’un hélicoptère. Le but n’étant pas de positionner précisément les photographies comme attendu sur des ortho-photographies à très hautes résolutions spatiales, ce qui n’aurait de toute façon pas de sens puisque d’entre notre cas, c’est bien la position du photographe qui est enregistrée, et non pas des points au sol. 

Un petit calcul néanmoins : Si lors d’un reportage classique au sol et à pieds, l’imprécision intrinsèque du capteur GPS est de l’ordre d’une dizaine de mètres, à ajouter à l’imprécision liée à la résolution de la synchronisation des horloges, évaluée à 1 seconde au maximum, dernière imprécision négligeable face à la première, la configuration est différente lors d’un vol en hélicoptère. Même si généralement les photographies sont réaliées en vol stationnaire, les déplacements peuvent se réaliser à des vitesses de plus de 200 km/h. Il n’est pas exclu de réaliser des images lors de ces déplacements. Il faut imaginer en passant le photographe assis porte latérale ouverte, les 2 jambes reposant sur le patin. La vitesse de l’air est juste énorme…
Nous avons admis une erreur maximum sur la synchronisation des horloges de 1 seconde. A vos calculettes ! Quelle est la distance parcourue à 200 km/h durant 1 seconde ? La réponse est 55,6 mètres. S’agissant de la position du photographe, à 300 mètres d’altitude « plancher », nous pouvons donc considérer que l’erreur maximum de géo-positionnement des photographies, égale à la somme des erreurs, sera de l’ordre et arrondie à 70 mètres. Rien de rédibitoire donc sur des photos obliques à plans larges.

Hélicoptère bi-turbine Aérospatiale AS-355 Ecureuil

Ci-après la trace GPX des 2 vols du 23 juin 2020 au dessus d la Métropole de LYON, envion 2 fois 2 heures, ravitaillement en carburant oblige pour un appareil bi-turbine, obligatoire pour un survol d’agglomération, pour un parcours de 355 kms. 

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