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Radar backscatter contribution to tropical forest disturbance monitoring / Bertrand Ygorra (2022)  

Public Titre : Radar backscatter contribution to tropical forest disturbance monitoring Type de document : Thèse/HDR Auteurs : Bertrand Ygorra, Auteur ; Jean-Pierre Wigneron, Directeur de thèse ; Serge Riazanoff, Directeur de thèse ; Frédéric Frappart, Directeur de thèse Editeur : Bordeaux : Université de Bordeaux Année de publication : 2022 Importance : 253 p. Format : 21 x 30 cm Note générale : Bibliographie Thèse en vue de l'obtention du Doctorat de l'Université de Bordeaux Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Télédétection [Termes IGN] couvert forestier [Termes IGN] déboisement [Termes IGN] détection de changement [Termes IGN] forêt tropicale [Termes IGN] image Sentinel-SAR [Termes IGN] nébulosité [Termes IGN] télédétection en hyperfréquence Index. décimale : THESE Thèses et HDR Résumé : (Auteur) Earth Observations are increasingly used to monitor environmental problems. Its interests lie in the ability of sensors aboard satellites to provide information at global, regional and local scales. Optical remote sensing has shown great potential for the monitoring of forest disturbances. Until recently, deforestation monitoring systems were mainly based on remotely sensed optical images. In the intertropical latitudes, such images often face limitations of frequent cloud cover, leading to late detection or misdetections due to the low temporal availability of new images uncontaminated by clouds. In tropical humid forests, regrowth can close canopy gaps between two non-cloud-contaminated optical images used for detection.New SAR (Synthetic Aperture Radar) systems have opened new perspectives for forest disturbance monitoring in tropical humid forests (Sentinel-1, PALSAR-2). These active sensors penetrate the clouds. The availability of Sentinel-1 C-band images at high spatial and temporal resolutions makes it a potential substitute of optical systems for monitoring disturbances in forest covers.This work is articulated around three parts. The first part consists in the development of a new change detection method for monitoring disturbances in forest cover, based on the Cumulative Sum algorithm (CuSum) combined with a bootstrap analysis. The method was applied to time-series of Sentinel-1 Ground-Range Detected (GRD) dual polarization (VV, VH) images obtained in a legal forest concession near Kisangani in the Democratic Republic of the Congo. The results from VV and VH polarization were intersected in VV x VH result map, and a spatial recombination of a high Critical Threshold (Tc) with a low critical threshold was performed. The second part of this work is to develop a multiple-breakpoints version of the CuSum cross-Tc called ReCuSum to further enhance the ability to monitor changes in forest cover. The development was made by applying the CuSum cross-Tc over a time-series in an iterative manner, in the State of Parà, Brazilian Amazon. The third axis of this thesis is to develop a Near-Real-Time (NRT) version of the CuSum cross-Tc and to compare it with the state-of-the-art NRT algorithms (RADD, JJ-FAST GLAD, DETER-B, DETER-R). Note de contenu : Chapter 1. General introduction 1.1. Introduction 1.2. Thesis objectives and outline Chapter 2. Radar remote sensing 2.1. The RADAR technique 2.2. Instrumental parameters 2.3. Scattering mechanisms 2.4. Synthetic Aperture Radar 2.5. Sentinel-1 Chapter 3. Methods for monitoring forest cover change using spaceborne SAR sensors 3.1. Introduction 3.2. Publication 3.3. Contribution and perspectives Chapter 4. Monitoring forest disturbances from Sentinel-1 time-series: a CuSum?based approach 4.1. Introduction 4.2. Publication 4.3. Conference note: IGARSS 2021 4.4. Contribution to this work and perspectives in the PhD course Chapter 5. Multiple breakpoints Evolution of the cross-Tc CuSum: ReCuSum 5.1. Introduction 5.2. Publication 5.3. Conference note: IGARSS 2022 5.4. Contribution to this work and perspective Chapter 6. Development of the CuSum cross-Tc as an NRT algorithm 6.1. Introduction 6.2. Publication 6.3. Contribution and perspectives Chapter 7. Conclusion and perspectives 7.1. Conclusion 7.2. Perspectives Numéro de notice : 26964 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : FORET/IMAGERIE Nature : Thèse française Note de thèse : Thèse de Doctorat : Physique de l’environnement : Bordeaux : 2022 Organisme de stage : INRAE nature-HAL : Thèse DOI : sans Date de publication en ligne : 16/02/2023 En ligne : https://theses.hal.science/tel-03991973v1/document Format de la ressource électronique : URL Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=103001

Le radar révèle des montagnes cachées / Laurent Polidori in Géomètre, n° 2198 (janvier 2022)

Public [article]  inGéomètre > n° 2198 (janvier 2022) . - pp 17 - 17 Titre : Le radar révèle des montagnes cachées Type de document : Article/Communication Auteurs : Laurent Polidori, Auteur Année de publication : 2022 Article en page(s) : pp 17 - 17 Langues : Français (fre) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Traitement d'image radar et applications [Termes IGN] altimétrie satellitaire par radar [Termes IGN] Biomass [Termes IGN] longueur d'onde [Termes IGN] représentation du relief [Termes IGN] télédétection en hyperfréquence [Termes IGN] traitement d'image radar Résumé : (Auteur) Un radar embarqué sur satellite peut voir des reliefs cachés par l’eau, la forêt, le sable ou la glace. Numéro de notice : A2022-060 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : IMAGERIE Nature : Article nature-HAL : ArtSansCL DOI : sans Date de publication en ligne : 01/01/2022 Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=99401 [article]

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Use of multi-temporal and multi-sensor data for continental water body extraction in the context of the SWOT mission / Nicolas Gasnier (2022)  

Public Titre : Use of multi-temporal and multi-sensor data for continental water body extraction in the context of the SWOT mission Type de document : Thèse/HDR Auteurs : Nicolas Gasnier, Auteur ; Florence Tupin, Directeur de thèse ; Loïc Denis, Directeur de thèse Editeur : Paris : Institut Polytechnique de Paris Année de publication : 2022 Importance : 213 p. Format : 21 x 30 cm Note générale : Bibliographie Thèse de doctorat présentée à l’Institut Polytechnique de Paris, spécialité Images Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Traitement d'image radar et applications [Termes IGN] base de données localisées [Termes IGN] détection d'objet [Termes IGN] détection de changement [Termes IGN] données hydrographiques [Termes IGN] hauteurs de mer [Termes IGN] image multitemporelle [Termes IGN] image radar moirée [Termes IGN] image Sentinel-SAR [Termes IGN] image SWOT [Termes IGN] lac [Termes IGN] rivière [Termes IGN] série temporelle [Termes IGN] télédétection en hyperfréquence Index. décimale : THESE Thèses et HDR Résumé : (Auteur) Spaceborne remote sensing provides hydrologists and decision-makers with data that are essential for understanding the water cycle and managing the associated resources and risks. The SWOT satellite, which is a collaboration between the French (CNES) and American (NASA, JPL) space agencies, is scheduled for launch in 2022 and will measure the height of lakes, rivers, and oceans with high spatial resolution. It will complement existing sensors, such as the SAR and optical constellations Sentinel-1 and 2, and in situ measurements. SWOT represents a technological breakthrough as it is the first satellite to carry a near-nadir swath altimeter. The estimation of water levels is done by interferometry on the SAR images acquired by SWOT. Detecting water in these images is therefore an essential step in processing SWOT data, but it can be very difficult, especially with low signal-to-noise ratios, or in the presence of unusual radiometries. In this thesis, we seek to develop new methods to make water detection more robust. To this end, we focus on the use of exogenous data to guide detection, the combination of multi-temporal and multi-sensor data and denoising approaches. The first proposed method exploits information from the river database used by SWOT (derived from GRWL) to detect narrow rivers in the image in a way that is robust to both noise in the image, potential errors in the database, and temporal changes. This method relies on a new linear structure detector, a least-cost path algorithm, and a new Conditional Random Field segmentation method that combines data attachment and regularization terms adapted to the problem. We also proposed a method derived from GrabCut that uses an a priori polygon containing a lake to detect it on a SAR image or a time series of SAR images. Within this framework, we also studied the use of a multi-temporal and multi-sensor combination between Sentinel-1 SAR and Sentinel-2 optical images. Finally, as part of a preliminary study on denoising methods applied to water detection, we studied the statistical properties of the geometric temporal mean and proposed an adaptation of the variational method MuLoG to denoise it. Note de contenu : 1. Introduction 1.1 Context 1.2 Contributions 1.3 Organization of the manuscript I BACKGROUND ON SAR REMOTE SENSING AND WATER SURFACE MONITORING WITH SAR IMAGES 2. SAR images 2.1 Physics and statistics of SAR images 2.2 The SWOT mission 2.3 Sentinel-1 3. SAR water detection and hydrological prior 3.1 Water detection in SAR images 3.2 SWOT processing and products 3.3 Prior water masks and databases 4. Methodological background 4.1 Markov random fields 4.2 Variational methods for image denoising PROPOSED APPROACHES 5. Guided extraction of narrow rivers on SAR images using an exogenous river database 5.1 Introduction 5.2 Proposed river segmentation pipeline 5.3 Experimental results 5.4 Conclusion 6. Adaptation of the GrabCut method to SAR images: lake detection from a priori polygon 6.1 Single-date GrabCut method for lake detection from a priori polygon 6.2 Multitemporal and multi-sensor adaptations of the method 6.3 2D+T GrabCut of SAR images with temporal regularization for lake detection within an a priori mask 6.4 Joint 2D+T segmentation of SAR and optical images 7. Denoising of the temporal geometric mean 7.1 Introduction 7.2 Statistics of the temporal geometric mean of SAR intensities 7.3 Denoising method 7.4 Experiments 7.5 Application to change detection 7.6 Application to ratio-based denoising of single SAR images within a time series 7.7 Conclusion 8 Conclusion and perspectives Numéro de notice : 26762 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : IMAGERIE Nature : Thèse française Note de thèse : Thèse de Doctorat : Images : Palaiseau : 2022 Organisme de stage : Télécom Paris nature-HAL : Thèse DOI : sans Date de publication en ligne : 17/02/2022 En ligne : https://tel.hal.science/tel-03578831/ Format de la ressource électronique : URL Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=99823

Atmospheric correction to passive microwave brightness temperature in snow cover mapping over china / Yubao Qiu in IEEE Transactions on geoscience and remote sensing, vol 59 n° 8 (August 2021)  

Public [article]  inIEEE Transactions on geoscience and remote sensing > vol 59 n° 8 (August 2021) . - pp 6482 - 6495 Titre : Atmospheric correction to passive microwave brightness temperature in snow cover mapping over china Type de document : Article/Communication Auteurs : Yubao Qiu, Auteur ; Lijuan Shi, Auteur ; Juha Lemmetyinen, Auteur ; et al., Auteur Année de publication : 2021 Article en page(s) : pp 6482 - 6495 Note générale : bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Traitement d'image radar et applications [Termes IGN] capteur passif [Termes IGN] Chine [Termes IGN] correction atmosphérique [Termes IGN] image NOAA [Termes IGN] image SSMIS [Termes IGN] image Terra-MODIS [Termes IGN] manteau neigeux [Termes IGN] modèle atmosphérique [Termes IGN] neige [Termes IGN] série temporelle [Termes IGN] télédétection en hyperfréquence [Termes IGN] température de luminance [Termes IGN] teneur en vapeur d'eau Résumé : (auteur) Variable atmospheric conditions are typically ignored in the retrieval of geophysical parameters of the Earth’s surface when using spaceborne passive microwave observations. However, high frequencies, for example, 91.7 GHz, are sensitive to variable atmospheric absorption, even in winter’s dry conditions. In this article, the influence of variable atmospheric absorption on snow cover extent (SCE) mapping was quantitatively investigated. A physical method was derived to enable atmospheric correction for variable atmospheric conditions. The total column precipitable water vapor (TPWV) from Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) was parametrized into transmittances in this correction method. The corrected brightness temperature at 19 and 91.7 GHz from the Special Sensor Microwave Imager Sounder (SSMIS) was applied to the threshold algorithm for snow mapping over China. Compared with the Interactive Multisensor Snow and Ice Mapping System (IMS) data in winter from 2012 to 2013, for Qinghai–Tibet plateau (QTP), a significant improvement after correction was obtained from February to March over ephemeral and shallow snow, where the largest daily improvement of accuracy is up to 20%. The accuracy (incl. precision, recall, and F1 index) improved on average is from 0.77 (0.60, 0.68, and 0.63) to 0.79 (0.69, 0.7, and 0.68) over the full winter time from December to March. Over forest-rich Northeast China, where snow in winter is thicker, small improvement was observed at the onset of the snow season and over snow margin area. It was evidenced that high frequency is a promising way of snow cover mapping with the proposed atmospheric correction method. Numéro de notice : A2021-630 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : IMAGERIE Nature : Article nature-HAL : ArtAvecCL-RevueIntern DOI : 10.1109/TGRS.2020.3031837 Date de publication en ligne : 02/11/2020 En ligne : https://doi.org/10.1109/TGRS.2020.3031837 Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=98279 [article]

Compressive Sensing appliqué au traitement de données InSAR pour le suivi de la déformation des zones urbaines / Matthieu Rebmeister in XYZ, n° 166 (mars 2021)

Public [article]  inXYZ > n° 166 (mars 2021) . - pp 50 - 56 Titre : Compressive Sensing appliqué au traitement de données InSAR pour le suivi de la déformation des zones urbaines Type de document : Article/Communication Auteurs : Matthieu Rebmeister, Auteur Année de publication : 2021 Article en page(s) : pp 50 - 56 Note générale : Bibliographie Langues : Français (fre) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Traitement d'image radar et applications [Termes IGN] acquisition comprimée [Termes IGN] estimation des paramètres [Termes IGN] image radar moirée [Termes IGN] image TerraSAR-X [Termes IGN] reconstruction 3D du bâti [Termes IGN] site urbain [Termes IGN] télédétection en hyperfréquence Résumé : (Auteur) Les méthodes de traitement du signal, dites de“Compressive Sensing”, ont été développées vers la fin des années 1990 afin de résoudre des systèmes linéaires sous-déterminés. Il est envisageable d’appliquer ces nouveaux algorithmes aux images SAR à cause de leur géométrie d’acquisition particulière. À partir de plusieurs scènes SAR, il est possible de reconstruire la hauteur de chaque pixel possédant au minimum un réflecteur dominant et d’estimer la vitesse de déformation linéaire ainsi que la dilatation thermique des points concernés. Le problème est mal conditionné, ce qui signifie que sa résolution via les algorithmes de Compressive Sensing ne suffit pas à obtenir une solution robuste et plusieurs traitements doivent être effectués pour améliorer le résultat fourni. Un algorithme de traitement complet a été développé et est présenté dans cet article. Afin de tester son efficacité, celui-ci est appliqué sur des données issues du satellite TerraSAR-X. Les résultats montrent que l’estimation est cohérente avec le contexte topographique et urbain. L’algorithme développé permet ainsi de reconstruire en 3D et de suivre le déplacement des zones étudiées. Numéro de notice : A2021-248 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : IMAGERIE Nature : Article nature-HAL : ArtSansCL DOI : sans Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=97327 [article]

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112-2021011	RAB	Revue	Centre de documentation	En réserve L003	Disponible

G-band radar for humidity and cloud remote sensing / Ken B. Cooper in IEEE Transactions on geoscience and remote sensing, vol 59 n° 2 (February 2021)  

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Evaluation du stock de carbone aérien dans la végétation à partir de multiples observations satellites micro-ondes / Martin Cubaud (2021) 

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Principes fondamentaux de la rétrodiffusion radar / Jean-Paul Rudant (2021)  

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Slope engineering / Ali Ismet Kanlı (2021)  

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Deriving a frozen area fraction from Metop ASCAT backscatter based on Sentinel-1 / Helena Bergstedt in IEEE Transactions on geoscience and remote sensing, vol 58 n° 9 (September 2020)  

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Improving operational radar rainfall estimates using profiler observations over complex terrain in Northern California / Haonan Chen in IEEE Transactions on geoscience and remote sensing, vol 58 n° 3 (March 2020)  

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Caractérisation du manteau neigeux arctique, suivi climatique et télédétection micro-onde / Céline Vargel (2020)  

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Saliency-guided deep neural networks for SAR image change detection / Jie Geng in IEEE Transactions on geoscience and remote sensing, Vol 57 n° 10 (October 2019)  

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Lettre : Existe-t-il des relations formelles entre coefficients de diffusion radar et facteurs de réflectance en optique ? / Jean-Paul Rudant in Revue Française de Photogrammétrie et de Télédétection, n° 219-220 (juin - octobre 2019)  

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Mise en oeuvre d'outils open source pour le suivi opérationnel de l'occupation des sols et de la déforestation à partir des données Sentinel radar optique : études de cas en Guyane et au Togo / Cédric Lardeux in Revue Française de Photogrammétrie et de Télédétection, n° 219-220 (juin - octobre 2019)  

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