Développement d'un plugin logiciel pour analyser la surface de la terre en 3d

Mission

Contexte

Depuis 2024, le CNES et GlacioHack (collectif de chercheurs en télédétection et glaciologie) collaborent au développement de xDEM, un logiciel open-source dédié à l'analyse des Modèles Numériques d'Élévation (MNE).

Les MNEs sont des cartes numériques représentant la topographie, souvent acquises par observation satellitaire. Ils sont utilisés par une large communauté scientifique (ex., glaciologie, volcanologie, géomorphologie) pour observer la surface de la Terre en 3D et ses évolutions au cours des dernières décennies. Depuis le lancement de la mission satellitaire CO3D par le CNES en juillet 2025, les MNEs sont produits de manière automatique et à grande échelle sur l'ensemble de la surface terrestre.

xDEM est un package Python offrant une large gamme de fonctionnalités avancées :

1. Co-registration de MNE (transformations affines et non affines)
2. Référencement vertical
3. Calcul d'attributs de terrain (pente, ombre, aspect, etc.)
4. Interpolation et corrections de biais (verticaux, directionnels)
5. Analyse d'incertitude et calcul de statistiques

Ces fonctionnalités peuvent être combinées pour diverses applications:

6. Analyser la qualité d'un MNE en le comparant à une référence (ex : qualification des produits CO3D)
7. Détecter des changements entre plusieurs MNEs (ex. : fonte des glaciers)

Pour simplifier l'utilisation, des pipelines automatiques ont été intégrés à xDEM. Ces workflows exécutent les fonctionnalités dans un ordre précis pour accomplir des tâches spécifiques. Deux pipelines sont déjà disponibles :

8. Topo : Fournit des informations complètes sur un modèle d'élévation (attributs de terrain, analyses statistiques).
9. Accuracy : Analyse les différences entre deux DEMs, avec une option de co-registration pour un alignement optimal.

Actuellement, d'autres pipelines sont en cours de développement.

Objectif du Stage

L'objectif de ce stage est de développer un plugin QGIS permettant d'intégrer les fonctionnalités de xDEM dans l'environnement QGIS, rendant xDEM plus accessible aux utilisateurs de SIG. QGIS est un logiciel libre et open source de système d'information géographique (SIG) utilisé pour visualiser, analyser et éditer des données géospatiales.

Missions

Le/la stagiaire devra :

10. Prendre en main le logiciel xDEM et le package dont il dépend : GeoUtils (lecture, écriture, reprojection de données raster, vecteur, nuage de points).
11. Développer le plugin QGIS afin d’intégrer les différentes fonctionnalités (co-registration, calcul d’attributs de terrain, interpolation, etc.) ainsi que les différents workflows.
12. Suivre une méthodologie agile pour le développement logiciel (création de tickets, priorisation, itérations, contrôle de version avec Git).

Les livrables sont les suivants :

13. Un plugin fonctionnel et bien documenté (manuel utilisateur, guide d'installation, documentation pour développeurs)
14. Des tests d'intégration
15. Un tutoriel pour former les utilisateurs

Mots-Clés

Plugin QGIS, Modèle Numérique d'Élévation (MNE), Python, Télédétection, SIG

Le stage pourrait débuter en Février 2026.

Profil

16. Étudiant en dernière année d'école d'ingénieur, en M2, ou en césure
17. Maîtrise de Python (niveau basique ou avancé)
18. Connaissances de l'API QGIS (maîtrise des plugins QGIS serait un plus)
19. Capacité à travailler de manière autonome et collaborative au sein d'une équipe (GlacioHack/CNES)
20. Esprit d'initiative et motivation
21. Appétence pour le domaine spatial et le traitement de données géospatiales (modèles numériques d'élévation)