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Titre : 3D terrain models on the basis of a triangulation Type de document : Thèse/HDR Auteurs : Norbert Pfeifer, Auteur Editeur : Vienne [Autriche] : Technische Universität Wien Année de publication : 2002 Collection : Geowissenschaftliche Mitteilungen, ISSN 1811-8380 num. 65 Importance : 142 p. Format : 21 x 30 cm ISBN/ISSN/EAN : 978-3-9500791-7-3 Note générale : Bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Photogrammétrie numérique
[Termes IGN] données localisées 3D
[Termes IGN] interpolation
[Termes IGN] modèle numérique de terrain
[Termes IGN] noeud
[Termes IGN] reconstruction 3D
[Termes IGN] triangulation de DelaunayRésumé : (Auteur) This work provides an overview on terrain modelling techniques. Terrain models, or in order to be more general, topographic surface models, play an important role in many fields of science and practice where a relation to a location, i.e. a geo-relation' is given. These models describe the height as a function of the location. There lies a restriction in this definition, because only one height is allowed at one ground-plane position. Therefore, the currently used models are often termed 2.5D terrain models. The modelling of overhangs is not possible within such an approach. The aim of this work is to put aside this limitation and provide methods for 3D terrain modelling where not only the above restrictions do not apply anymore, but also more general surfaces with tunnels and cave systems can be reconstructed. Another terrain property which plays an important role in this work is its smoothness: a model shall be smooth. An exception is introduced at so-called breaklines where the terrain shape has a sharp edge.
There are several ways in order to build terrain models with the above characteristics (fully 3D and smooth). In this work, emphasis is put on those approaches which reconstruct the surface on the basis of a triangulation. Two different techniques are treated with great detail: the patch work and the subdivision approach. For each of those two, one method was developed which considers the special requirements in terrain modelling. The main contribution of this work to terrain modelling are those new methods. Generation, improvement, and thinning of triangulations is not treated within this work, but references to the relevant literature are given. Generally, the reconstruction of a patch work proceeds as follows. Given is a triangulation, which has as expected planar faces. For each edge a curve is determined which interpolates the end points. In the next step, triangular patches are inserted into a triple of boundary curves spanned over the edges of each triangle. As the patches interpolate the boundary curve a G0 surface (a geometrically continuous surface) is obtained.
However, this is not enough, because a smooth surface (G1, geometric continuity of order one, i.e. tangent plane continuity) is desired. Adjacent patches must therefore interpolate not only the boundary curves, but also share a common field of cross boundary derivatives. This is the general approach for patch work surfaces.
The patch work method which is proposed in this work1 starts with an enhancement of the triangulation. As the measurement of terrain points and lines is always burdened with random errors (depending on the measurement device characteristics) these errors should be removed first. This can be achieved by kriging, whereby for each point of the triangulation (i.e. each vertex) a filter value is determined from its neighboring points. In this step also the surface normal vectors in the points can be estimated, but alternative methods for the estimation of the normal vector, e.g. by averaging those of the triangles which are incident to that vertex, are possible, too. Now, not only the position, but also the surface normal vector is prescribed for each vertex. The patches which are to be reconstructed over each face of the triangulation shall be polynomials of degree four and they are described with Beziér triangles which allow a geometric interpretation of the coefficients of the (bivariate) polynomial. In the next step, boundary curves of polynomial degree three are computed which replace' the edges of the triangulation. These curves interpolate the end points of the edge and the curve tangents in those points are perpendicular to the estimated normal vectors. This determines the boundaries of each patch. The missing parameters (i.e. coefficients of the polynomial) influence the shape in the interior of the patch and also the tangent planes of the patch along the boundaries. A field of normal vectors is estimated for each boundary curve by blending the normal vectors from the end points into each other. The inner' parameters of a patch are now determined in a way that the normal vector fields are approximately perpendicular to the tangent planes of the patch along the boundaries in a least squares sense. As this field is only' approximated and not interpolated this scheme is called "G1 (i.e. approximately tangent plane continuous).
The second technique for surface reconstruction over a triangulation is the so-called subdivision. In this approach the given triangulation is refined in steps, and in each step new vertices and edges are inserted into the triangulation. This is performed in a way that the smoothness of the triangulation is increased in each level, the angles between adjacent triangles converge towards 180_. The limit surface, reached after an infinite number of subdivision steps, is smooth. An advantage of this approach is that the surface description is always composed of small triangles which allows to apply simple algorithms for intersections and similar tasks. The size of the triangles depends on the number of subdivision steps (i.e. the refinement level). This is the general approach for subdivision surfaces.
Also in the reconstruction technique (developed in this work) for topographic surfaces which is based on subdivision a removal of random measurement errors has to be performed first. The refinement rule applied here is the so-called edge midpoint subdivision where in one step one vertex is inserted into each edge and the triangulation is updated. The subdivision is based on the estimation of local surfaces in each vertex. A local surface is estimated which approximates the vertex of interest and its neighbors. The co-ordinates of the new points are obtained by averaging the two local surfaces in either edge end point. To achieve this, a point, representative for the edge midpoint, is computed on both local surfaces and the mean of these two is the new point. Also the old' points obtain new co-ordinates, namely their position on the local approximating surfaces. Special modifications are introduced in order to interpolate the originally given points. The approaches are compared to each other with examples based on real photogrammetric and geodetic observations as well as on synthetic terrain data. It turns out that the surfaces obtained by the developed subdivision approach meet the requirements in topographic terrain modelling better.Note de contenu : 1 Introduction
2 Modelling of Topographic Surfaces
2.1 Types of Models
2.1.1 Contour lines
2.1.2 Bivariate functions
2.1.3 Volumetric models
2.1.4 Transformation between models
2.2 Global and local approaches
2.3 Models in 2.5D and in 3D
2.4 3D terrain models
2.4.1 Problem definition
3 Algorithms for Triangulations
3.1 Definition of neighborhood
3.2 Parameterization of triangulations
3.2.1 Projection onto a plane
3.2.2 Local projection onto a plane
3.2.3 Global parameterizations
3.2.4 A method for local parameterization
3.3 Surface approximation and estimation of geometric properties
3.3.1 Normal vectors and tangent planes
3.3.2 Approximating quadric as local surface description
3.3.3 Approximating second order polynomial as local surface description
3.4 Functionals and variational principle
3.5 Mesh improvement
3.6 Filtering of random measurement errors
3.7 Consideration of breaklines and special points
3.7.1 Neighborhood restrictions
3.7.2 Prescribed tangent planes
3.7.3 Surfaces and lines at special points
4 Parametric patches
4.1 Patches and patch work
4.2 Method overview
4.3 An "G1-continuous polynomial patch
4.3.1 Approximate continuity
4.3.2 Construction of a curve network
4.3.3 Insertion of patches
4.3.4 Insertion of patches and minimizing energy
4.3.5 Additional splitting
4.3.6 Results
5 Subdivision
5.1 The subdivision paradigm
5.2 Method overview
5.3 Subdivision by estimation of local surfaces
5.3.1 The curve case
5.3.2 Surface subdivision with approximating surfaces
5.3.3 Paraboloids vs. general quadrics as local surfaces
5.3.4 Paraboloids vs. second order polynomials as local surfaces
5.3.5 Interpolation and Approximation
5.3.6 Averaging
5.3.7 Roughness detection
5.3.8 Results
6 Examples
6.1 Vertical Wall
6.2 Data set “Elev”
6.3 Breaklines only
6.4 Data set “Albis”
6.5 Bridge
7 Conclusions and Perspectives
7.1 Applications
7.2 Enclaves
7.3 Concluding remarkNuméro de notice : 14314 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : IMAGERIE Nature : Thèse étrangère Note de thèse : PhD : Vermessung und Geoinformation : Technische Universität Wien : 2002 En ligne : https://repositum.tuwien.at/handle/20.500.12708/390?mode=simple Format de la ressource électronique : URL Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=62656
Titre : Adaptation du modèle orbitographique Spot 4 aux satellites : Landsat 7, IRS 1-C/D, TERRA Type de document : Mémoire Auteurs : J.C. Clerget, Auteur Editeur : Champs-sur-Marne : Ecole nationale des sciences géographiques ENSG Année de publication : 2002 Importance : 48 p. Format : 21 x 30 cm Note générale : Bibliographie
Mémoire présenté en vue d'obtenir le mastère de photogrammétrie numériqueLangues : Français (fre) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Photogrammétrie numérique
[Termes IGN] image IRS-LISS
[Termes IGN] image IRS-PAN
[Termes IGN] image IRS-WIFS
[Termes IGN] image Landsat-ETM+
[Termes IGN] image Terra-ASTER
[Termes IGN] matrice
[Termes IGN] orbiteIndex. décimale : MPPMD Mémoires du mastère spécialisé Photogrammétrie, Positionnement et Mesures de Déformation Résumé : (Auteur) Dans le cadre du projet de fin d'étude du Mastère de Photogrammétrie Numérique de l'ENSG, réalisé au sein de la société GEOIMAGE à Sophia Antipolis d'avril à septembre 2002, il nous a été confié la réalisation d'un programme permettant d'adapter le modèle orbitographique de SPOT 4 aux satellites Landsat 7,1RS 1-C/D et Terra. La société GEOIMAGE commercialise une suite logicielle de traitement d'image appliqué à la cartographie depuis 1989. Ces logiciels doivent être capables d'évoluer en fonction des besoins de la clientèle et de nouvelles sources d'images. Ce stage avait donc pour but d'adapter les modèles orbitographiques de différents satellites pour être rectifié en utilisant les programmes déjà existants pour SPOT 1 à 4. Ce procédé permet d'obtenir une modélisation générique pouvant être appliqué à tous les satellites ayant une orbite et des caractéristiques compatibles avec SPOT 1 à 4. Il est à préciser que l'utilisation de points d'appuis pour ajuster les paramètres implique de posséder les cartes, de précision compatible avec l'image, de la zone à traiter. Numéro de notice : 13335 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : IMAGERIE Nature : Mémoire masters divers Organisme de stage : GEOIMAGE Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=49916 Réservation
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Code-barres Cote Support Localisation Section Disponibilité 13335-01 MPPMD Livre Centre de documentation Travaux d'élèves Disponible 13335-02 MPPMD Livre Centre de documentation Travaux d'élèves Disponible
Titre : Constitution d'un MNT intégré terre-mer : application à la baie du Mont-Saint-Michel Type de document : Mémoire Auteurs : J. Mircea, Auteur Editeur : Champs-sur-Marne : Ecole nationale des sciences géographiques ENSG Année de publication : 2002 Importance : 44 p. Format : 21 x 30 cm Note générale : Bibliographie
[Mémoire de] Mastère photogrammétrie numériqueLangues : Français (fre) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Photogrammétrie numérique
[Termes IGN] 1:10.000
[Termes IGN] 1:20.000
[Termes IGN] 1:25.000
[Termes IGN] ArcInfo
[Termes IGN] ArcView
[Termes IGN] baie
[Termes IGN] BD Alti
[Termes IGN] carte bathymétrique
[Termes IGN] carte topographique
[Termes IGN] estran
[Termes IGN] levé topographique
[Termes IGN] MapInfo
[Termes IGN] modèle numérique de terrain
[Termes IGN] Mont-Saint-Michel
[Termes IGN] photographie aérienne
[Termes IGN] Socet SetIndex. décimale : MPPMD Mémoires du mastère spécialisé Photogrammétrie, Positionnement et Mesures de Déformation Résumé : (Auteur) Le but de ce stage consistait en la réalisation d'un MNT en milieu littoral combinant des données en mer, à terre et sur le littoral. Cette approche est relativement novatrice car il y a peu de relation entre les disciplines qui traitent d'informations maritimes et terrestres, alors que les processus sont eux continus. Les difficultés scientifiques et techniques étaient nombreuses de part la différence de qualité des données initiales, les problèmes de géoréférencement, l'origine composite... Le MNT final intègre des données (1) d'origine marine acquise dans les années 1950-60 par EdF dans la baie du Mont Saint-Michel ; (2) topographiques à terre issues de la BD Alti® réalisée en 1970 sur la zone ; (3) de terrain des environs du Mont Saint-Michel issue de nombreuses campagnes de levers de profils topographiques par les élèves de l'ENSG sous la direction de Jean-Marc Léauthaud depuis 1991 ; et (4) surtout enfin de données de l'estran issues des photographies aériennes de la mission IPLI-6 qui ont été acquises à marée basse en 1982. Note de contenu : Introduction
1. Méthodologie générale
1.1. Origine et type des données initiales
1.2. Descriptif général du traitement des données
1.3. Ressources en matériels et logiciels
2. Constitution de modèles numériques de terrain
2.1. MNT BD Alti®
2.2. Levés topoqraphiques
2.3. Calcul du MNT par corrélation automatique
2.3.1. Mission IPLI 6. 1982
2.3.2. L'Aérotrianquiation
2.3.3. Calcul du MNT par corrélation automatique
2.4. MNT Bathymétrique
3. Comparaison et intégration des MNT
3.1. Comparaison de MNT Bathymétrique et BD Alti®
3.2. Comparaison et intégration des MNT
ConclusionNuméro de notice : 13372 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : IMAGERIE Nature : Mémoire masters divers Organisme de stage : Laboratoire de Géomorphologie et Environnement littoral de l'Ecole Pratique des Hautes Etudes Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=49947 Réservation
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Code-barres Cote Support Localisation Section Disponibilité 13372-01 MPPMD Livre Centre de documentation Travaux d'élèves Disponible 13372-02 MPPMD Livre Centre de documentation Travaux d'élèves Disponible
Titre : Digital photogrammetry Type de document : Guide/Manuel Auteurs : Michel Kasser , Auteur ; Yves Egels
, Auteur
Editeur : Londres : Taylor & Francis Année de publication : 2002 Importance : 351 p. Format : 16 x 24 cm ISBN/ISSN/EAN : 978-0-7484-0944-0 Note générale : Bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Photogrammétrie numérique
[Termes IGN] acquisition d'images
[Termes IGN] aérotriangulation
[Termes IGN] Global Positioning System
[Termes IGN] image numérique
[Termes IGN] interférométrie
[Termes IGN] métrologie
[Termes IGN] modèle numérique de surface
[Termes IGN] modèle numérique de terrain
[Termes IGN] modélisation
[Termes IGN] optique
[Termes IGN] orthoimage
[Termes IGN] orthophotographie
[Termes IGN] prise de vue aérienneIndex. décimale : 33.30 Photogrammétrie numérique Numéro de notice : 69484 Affiliation des auteurs : IGN (1940-2011) Thématique : IMAGERIE Nature : Manuel de cours DOI : 10.4324/9780203305959 En ligne : https://doi.org/10.4324/9780203305959 Format de la ressource électronique : URL Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=44818 Réservation
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Code-barres Cote Support Localisation Section Disponibilité 69484-05 33.30 Livre Centre de documentation Photogrammétrie - Lasergrammétrie Disponible 69484-04 33.30 Livre Centre de documentation Photogrammétrie - Lasergrammétrie Disponible 69484-03 33.30 Livre Centre de documentation Photogrammétrie - Lasergrammétrie Disponible 69484-02 33.30 Livre Centre de documentation Photogrammétrie - Lasergrammétrie Disponible 69484-01 33.30 Livre Centre de documentation Photogrammétrie - Lasergrammétrie Disponible 69484-06 33.30 KAS Revue Centre de documentation Photogrammétrie - Lasergrammétrie Disponible
Titre : Etude de faisabilité de topographie d'estran par photogrammétrie Type de document : Mémoire Auteurs : Astrid Laurentin, Auteur Editeur : Champs-sur-Marne : Ecole nationale des sciences géographiques ENSG Année de publication : 2002 Importance : 56 p. Format : 21 x 30 cm Note générale : Bibliographie
Mémoire, Mastère spécialisé en photogrammétrie numérique, image métrique et vision 3DLangues : Français (fre) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Photogrammétrie numérique
[Termes IGN] analyse comparative
[Termes IGN] coût
[Termes IGN] données lidar
[Termes IGN] estran
[Termes IGN] étude de faisabilité
[Termes IGN] modèle numérique de terrain
[Termes IGN] photographie aérienne
[Termes IGN] positionnement par GPS
[Termes IGN] télémétrie laser aéroportéIndex. décimale : MPPMD Mémoires du mastère spécialisé Photogrammétrie, Positionnement et Mesures de Déformation Résumé : (Auteur) La présente étude vise à démontrer la faisabilité de la topographie d'estran par photogrammétrie numérique. Par rapport à la méthode LIDAR (Laser aéroporté) connue pour sa grande précision mais dont le coût est élevé, l'approche photogrammétrique est supposée offrir un meilleur compromis entre précision et coût. C'est cette hypothèse que la présente étude entend vérifier. Le processus photogrammétrique a été étudié sur deux estrans aux caractéristiques très contrastées, celui du Croisic et celui de l'anse de L'Aiguillon. Les résultats de la méthode photogrammétrique ont été d'abord confrontés à la méthode de mesure du relief la plus précise, le levé GPS. La validation ainsi recherchée a été obtenue sur des zones caractéristiques de l'estran du Croisic. La précision photogrammétrique a ensuite été, sur l'estran de l'anse de L'Aiguillon, évaluée par référence à la méthode LIDAR. Les résultats, après étude critique, n'ont été validés que sur la portion végétalisée de l'estran, la validation sur la partie de l'estran nu se heurtant à un obstacle méthodologique. L'ensemble de ces résultats relatifs à la précision, complétés par une approche financière plutôt favorable, conduit à la conclusion qu'une stratégie d'extension de la méthode photogrammétrique est envisageable sur les estrans comparables à celui du Croisic. Note de contenu : introduction : enjeu de l'etude
1. objet, methode et outils de l'etude
1.1. Objet
1.1.1. Définition de l'estran
1.1.2. Présentation géographique et géomorphologique des zones d'étude
1.2. Méthode
1.3. Outils
2. la production d'un MNT par photogrammetrie
2.1. Etapes préalables à la création d'un MNT
2.1.1.La stéréopréparation
2.1.2. La prise de vue aérienne
2.1.3. Le scannage des photos aériennes
2.1.4. L'aérotriangulation
2.2. Production d'un MNT par corrélation automatique
2.2.1. Principe de création d'un MNT par corrélation
2.2.2. Modes de restitution, pas et méthodes de corrélation
2.2.3. Aperçu des résultats
3. controle qualite et exploitation dans le projet REBENT
3.1. Méthodes de contrôle
3.1.1. Le contrôle interne
3.1.2. Le contrôle externe
3.2. Confrontation entre photogrammétrie et méthode de levé (Le Croisic)
3.2.1. Rappel sur le levé DGPS
3.2.2. Méthode de levé utilisée
3.2.3. Analyse de la précision des données photogrammétriques
3.2.4. Conclusion
3.3. Confrontation entre photogrammétrie et méthode LIDAR (L'Aiguillon)
3.3.1. Rappels sur le LIDAR
3.3.2. Description de l'opération LIDAR sur L'Aiguillon sur Mer
3.3.3. Nécessité d'un référentiel unique pour comparer les deux jeux de données
3.3.4. Méthode utilisée pour la confrontation
3.3.5. Résultats statistiques
3.3.6. Comparaison de la méthode photogrammétrique et de la méthode LIDAR
3.3.7. Conclusion
3.4. representation des MNT
3.4.1. Modes de représentation 2.5D
3.4.2. Représentation de l'anse de l'Aiguillon
3.4.3. Représentation 2.5D de l'estran du Croisic
3.4.4. Représentation 3D de l'estran du Croisic
3.5. exploitation du MNT photogrammetrique dans le projet REBENT
4. LES CONDITIONS FINANCIERES DE FAISABILITE
4.1. Coût des opérations
4.2. Coût global d'une opération et moyens de mise en œuvre
4.3. Comparaison avec le coût du LIDAR
4.4. Hypothèses de coût pour la stratégie d'extension sur la Bretagne dans le cadre du projet REBENT
conclusionNuméro de notice : 13377 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : IMAGERIE Nature : Mémoire masters divers Organisme de stage : IFREMER Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=49952 Réservation
Réserver ce documentExemplaires(2)
Code-barres Cote Support Localisation Section Disponibilité 13377-01 MPPMD Livre Centre de documentation Travaux d'élèves Disponible 13377-02 MPPMD Livre Centre de documentation Travaux d'élèves Disponible Etude de restituteurs numériques appliquée aux besoins d'IGN France international / B. Fredericque (2002)
PermalinkPermalinkPermalinkL'aérotriangulation : aussi pour l'ADS40 / François Gervaix in XYZ, n° 89 (décembre 2001 - février 2002)
PermalinkComparison of high-resolution digital photogrammetry methods for geological mapping, moose mountain gas field, Alberta / D. Lebel in Geomatica, vol 55 n° 4 (December 2001)
PermalinkPermalinkRemote sensing and spatial data: the establishment and visualisation of 3D computer landscape models as basis for visual impact assessment / B. Koch in GIS Geo-Informations-Systeme, vol 2001 n° 12 (Dezember 2001)
PermalinkModeling and estimation of the spatial variation of elevation error in high resolution DEM from stereo-image processing / C.H. Davis in IEEE Transactions on geoscience and remote sensing, vol 39 n° 11 (November 2001)
PermalinkSemi-automatic building extraction: a system on set of predefined building primitives / Eberhard Gülch in GIM international, vol 15 n° 11 (November 2001)
PermalinkAn approach to single image automatic orientation and point determination by using ortho-images and a DTM / J.S. Shan in Photogrammetric record, vol 17 n° 98 (October 2001 - March 2002)
PermalinkAutomatic DEM generation for antartic terrain / A.J. Fox in Photogrammetric record, vol 17 n° 98 (October 2001 - March 2002)
PermalinkDigital surface modelling by airborne laser scanning and digital photogrammetry for glacier monitoring / Emmanuel P. Baltsavias in Photogrammetric record, vol 17 n° 98 (October 2001 - March 2002)
PermalinkEffects of JPEG compression on the accuracy of digital terrain models automatically derived from digital aerial images / K.W. Lam in Photogrammetric record, vol 17 n° 98 (October 2001 - March 2002)
PermalinkEvaluation of JPEG-LS, the new lossless and controlled-lossy still image compression standard, for compression of high-resolution elevation data / S.D. Raney in IEEE Transactions on geoscience and remote sensing, vol 39 n° 10 (October 2001)
PermalinkGeopositioning accuracy of Ikonos imagery: indications from two dimensional transformations / H.B. Hanley in Photogrammetric record, vol 17 n° 98 (October 2001 - March 2002)
PermalinkSurface matching and change detection using a modified Hough transformation for robust parameter estimation / A.F. Habib in Photogrammetric record, vol 17 n° 98 (October 2001 - March 2002)
PermalinkThe digital national framework and digital photogrammetry at Ordnance Survey / David A. Holland in Photogrammetric record, vol 17 n° 98 (October 2001 - March 2002)
PermalinkAirborne GPS photogrammetry in low-altitude applications (Part Two) / Peter Kuntu-Mensah in Surveying and land information systems, vol 61 n° 3 (01/09/2001)
PermalinkAirborne GPS photogrammetry comes of age (Part One) / Peter Kuntu-Mensah in Surveying and land information systems, vol 61 n° 2 (01/06/2001)
PermalinkGénération de MNT par photogrammétrie aérienne de petit format : application au versant instable de Super-Sauze / Jean-Baptiste Henry in XYZ, n° 87 (juin - août 2001)
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