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25 années supplémentaires pour SWISSIMAGE HIST

Le voyage dans le temps – images aériennes couvre désormais toute la période de 1946 à aujourd’hui. En effet, il vient d’être complété par un quart de siècle d’orthophotos SWISSIMAGE HIST (1946-1970) dont l’élaboration a nécessité beaucoup de travail et d’inventivité.

08.11.2022 | Felix Frey

Illighausen_1953
Illighausen en Thurgovie avec des vergers, 1953 (extrait de SWISSIMAGE HIST).

En septembre 1930, le Conseil municipal d’Aarberg a envoyé une lettre de remerciement au Service topographique national, dont les ingénieurs avaient assemblé de nombreuses photos aériennes individuelles en un plan photographique cohérent et à l’échelle. La fascination exercée par cette vue inhabituelle de sa propre commune était palpable dans la lettre de remerciement de la Municipalité :

Les autorités communales ont [...] exprimé toute leur admiration et leur reconnaissance pour cette œuvre remarquablement réussie et singulière et vous remercient chaleureusement, Monsieur le Directeur, ainsi que tous les collaborateurs qui ont mis leur savoir-faire et leur travail au service de ce bel ouvrage. 

 

Près d’un siècle après la lettre d’Aarberg, l’intérêt pour les plans aériens reste intact. Le fait que la mosaïque d’orthophotos SWISSIMAGE soit un produit swisstopo très demandé en est la preuve.

Une mosaïque d'orthophotos particulière

SWISSIMAGE HIST est un assemblage des images aériennes historiques (avant 1998) en noir et blanc sur l'ensemble de la Suisse avec une résolution au sol de 50 cm. La particularité de cette mosaïque d'orthophotos est sa composante temporelle : SWISSIMAGE HIST ne se base pas sur des prises de vue actuelles, mais sur celles que swisstopo a réalisées sur une période de 76 ans. En les assemblant, on obtient un fascinant voyage dans le temps.

Entre 2017 et 2020, swisstopo a publié SWISSIMAGE HIST dans le Voyage dans le temps – Images aériennes pour toute la période à partir de 1970. Cette série chronologique déjà considérable a maintenant été élargie d’un quart de siècle sur la base de quelque 60 000 photos aériennes des années 1946-1970. 

Les photos aériennes utilisées ont été prises dans le cadre de la mise à jour globale de la carte nationale et n’existaient initialement que sous forme analogique sur des plaques de verre ou des films. La restauration et la conservation de ces photographies a demandé de grandes ressources ; les collaborateurs et collaboratrices de swisstopo les ont scannées en haute résolution et a saisi les métadonnées existantes. Ce n’est que grâce à ces travaux qu’il a été possible de créer une mosaïque d’orthophotos historiques.

Réingénierie du passé

Sous la direction de Holger Heisig, topographe chez swisstopo, les photos aériennes ont ensuite été uniformisées de manière à ce qu’elles représentent le paysage à l’échelle et sans distorsion. Pour pouvoir rectifier et orienter les photographies, il a d’abord fallu déterminer à quelle position et à quelle altitude ainsi que dans quel angle de rotation se trouvait la caméra aérienne au moment de chaque prise de vue. Pour mener à bien cette tâche, il a fallu faire preuve d’inventivité : au fil des décennies, les photos aériennes avaient été prises à différentes altitudes, sous différents angles et avec différentes caméras. Aujourd’hui, ces données de position et de caméra sont saisies automatiquement lors des vols de relevé, mais elles n’ont pas été conservées pour les photos aériennes de la période 1946-1970. 

Grâce aux métadonnées saisies, par exemple sur la distance focale de la caméra, ainsi qu’à la mesure automatisée des points de référence au sol, la position et l’orientation de la caméra de chaque prise de vue ont pu être reconstituées avec une précision suffisante. Ces données ainsi que la comparaison avec le modèle altimétrique actuel de swisstopo, swissALTI3D, ont été utilisées pour l’orthorectification. Il en résulte des orthophotos à l’échelle, qui se sont avérées appropriées pour être utilisées dans le Voyage dans le temps – Images aériennes.

Les photos aériennes corrigées ont été assemblées en tuiles, chacune composée uniquement de prises de vue de la même année. Le périmètre d’une seule tuile correspond à un seizième de feuille de la carte nationale au 1:25 000. Cette répartition était nécessaire pour que la mosaïque ne s’effiloche pas sur ses bords. Malgré cette restriction nécessaire, 90 à 95 % des photos aériennes disponibles ont pu être utilisées pour la mosaïque d’orthophotos.

Verwendete Luftbilder
Exemple de mosaïque en tuiles de 1/16 CN25. Pour les zones marquées en orange, des photos aériennes auraient également été disponibles. Celles-ci n’ont toutefois pas pu être utilisées car elles sont isolées du reste de la mosaïque (ligne de vol sud-ouest) et/ou ne couvrent pas entièrement les tuiles concernées.

 

Défis

Comme le montre déjà l’exemple des données manquantes des caméras, les ingénieurs sont confrontés à des défis particuliers lorsqu’ils réalisent une mosaïque d’orthophotos à partir de photographies aériennes historiques. L’un de ces défis, lors de la dernière extension de SWISSIMAGE HIST, était que l’orientation des lignes de vol durant la période concernée était fortement influencée par la topographie suisse : le niveau technologique des avions et la distance focale réduite des caméras aériennes exigeaient jusque dans les années 1970 une altitude de vol basse, raison pour laquelle les pilotes suivaient le tracé des vallées dans les régions de montagne. Il en résultait des lignes de vol qui, avec le recul, semblent chaotiques et plus difficiles à géoréférencer. Cependant, au moment de la prise de vue, elles représentaient la meilleure planification de vol possible avec les moyens techniques de l’époque.

Fluglinien
Jusque dans les années 1970, les pilotes du Service topographique national devaient suivre le tracé des vallées dans les régions de montagne (à droite). Avec une altitude de vol plus élevée et des distances focales plus grandes, il a été possible de survoler les régions de montagne en suivant des lignes ouest-est avec des distances régulières (à gauche).

 

Un service public

SWISSIMAGE HIST est le résultat d’un processus de travail complexe et innovant, dont nous n’avons pu décrire ici que les grandes lignes. Les amateurs intéressés, les ingénieurs forestiers, les glaciologues et les géomorphologues peuvent effectuer des recherches aussi passionnantes qu’utiles avec l’outil Voyage dans le temps – Images aériennes. Il satisfait aussi bien l’envie d’un voyage nostalgique ou la curiosité sur le passé de son propre village que des applications scientifiques comme l’analyse du recul des glaciers. Le produit SWISSIMAGE HIST peut être commandé auprès du processus partiel swisstopo "Distribution des géodonnées".

La mosaïque d’orthophotos historiques proposée dans le Voyage dans le temps représente un service public pertinent en raison de ses larges possibilités d’application. Ce service est accessible gratuitement et peut être utilisé librement par tout un chacun. Grâce au fait que swisstopo produit et met à disposition SWISSIMAGE HIST pour l’ensemble du territoire, il n’est plus nécessaire de produire sa propre mosaïque d’orthophotos pour trouver des réponses. Pour les utilisations scientifiques en particulier, ce principe « once-only » représente un gain de temps et d’argent considérable. La production d’un seul tenant assure en outre un maximum de qualité et d’homogénéité.

Perspectives

À l’automne 2022, l’extension de SWISSIMAGE HIST en est à sa dernière étape pour l’instant. Dans les années à venir, les photos aériennes qui ont été prises pour la mise à jour de l’Atlas topographique de la Suisse (carte Siegfried) seront également intégrées dans la mosaïque d’orthophotos. Les prises de vue de l’ouvrage cartographique qui a précédé la carte nationale datent des années 1926 à 1952. 


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