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Analyse sémantique de nuages de points 3D dans le milieu urbain : sol, façades, objets urbains et accessibilité / Andres Felipe Serna Morales (2014)
Titre : Analyse sémantique de nuages de points 3D dans le milieu urbain : sol, façades, objets urbains et accessibilité Titre original : Semantic analysis of 3D point clouds from urban environments : ground, facades, urban objects and accessibility Type de document : Thèse/HDR Auteurs : Andres Felipe Serna Morales, Auteur ; Fernand Meyer, Directeur de thèse ; Beatriz Marcotegui, Directeur de thèse Editeur : Paris, Fontainebleau : Ecole Nationale Supérieure des Mines de Paris ENSMP Année de publication : 2014 Importance : 175 p. Format : 21 x 30 cm Note générale : bibliographie
Thèse de doctorat en Morphologie mathématiqueLangues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Lasergrammétrie
[Termes IGN] accessibilité
[Termes IGN] chaîne de traitement
[Termes IGN] données lidar
[Termes IGN] données localisées 3D
[Termes IGN] milieu urbain
[Termes IGN] modèle 3D de l'espace urbain
[Termes IGN] morphologie mathématique
[Termes IGN] segmentation sémantique
[Termes IGN] semis de pointsIndex. décimale : THESE Thèses et HDR Résumé : (auteur) Les plus grandes villes au monde disposent de plans 2D très détaillés des rues et des espaces publics. Ces plans contiennent des informations relatives aux routes, trottoirs, façades et objets urbains tels que, entre autres, les lampadaires, les panneaux de signalisation, les poteaux, et les arbres. De nos jours, certaines autorités locales, agences nationales de cartographie et sociétés privées commencent à adjoindre à leurs cartes de villes des informations en 3D, des choix de navigation et d'accessibilité. En comparaison des premiers systèmes de scanning en 3D d'il y a 30 ans, les scanners laser actuels sont moins chers, plus rapides et fournissent des nuages de points 3D plus précis et plus denses. L'analyse de ces données est difficile et laborieuse, et les méthodes semi-automatiques actuelles risquent de ne pas être suffisamment précises ni robustes. C'est en ce sens que des méthodes automatiques pour l'analyse urbaine sémantique en 3D sont nécessaires. Cette thèse constitue une contribution au domaine de l'analyse sémantique de nuages de points en 3D dans le cadre d'un environnement urbain. Nos méthodes sont basées sur les images d'élévation et elles illustrent l'efficacité de la morphologie mathématique pour développer une chaîne complète de traitement en 3D, incluant 6 étapes principales : i)~filtrage et pré-traitement ; ii)~segmentation du sol et analyse d'accessibilité ; iii)~segmentation des façades ; iv)~détection d'objets ; v)~segmentation d'objets ; vi)~classification d'objets. De plus, nous avons travaillé sur l'intégration de nos résultats dans une chaîne de production à grande échelle. Ainsi, ceux-ci ont été incorporés en tant que "shapefiles" aux Systèmes d'Information Géographique et exportés en tant que nuages de points 3D pour la visualisation et la modélisation. Nos méthodes ont été testées d'un point de vue qualitatif et quantitatif sur plusieurs bases de données issues de l'état de l'art et du projet Terra Mobilita. Nos résultats ont montré que nos méthodes s'avèrent précises, rapides et surpassent les travaux décrits par la littérature sur ces mêmes bases. Dans la conclusion, nous abordons également les perspectives de développement futur. Numéro de notice : 14880 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : IMAGERIE Nature : Thèse française Note de thèse : thèse de doctorat : morphologie mathématique : ENSMP : 2014 nature-HAL : Thèse DOI : sans En ligne : https://pastel.hal.science/tel-01142197 Format de la ressource électronique : URL Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=76041 Contextual classification of lidar data and building object detection in urban areas / Joachim Niemeyer in ISPRS Journal of photogrammetry and remote sensing, vol 87 (January 2014)
[article]
Titre : Contextual classification of lidar data and building object detection in urban areas Type de document : Article/Communication Auteurs : Joachim Niemeyer, Auteur ; Franz Rottensteiner, Auteur ; Uwe Soergel, Auteur Année de publication : 2014 Article en page(s) : pp 152 - 165 Note générale : Bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Lasergrammétrie
[Termes IGN] champ aléatoire de Markov
[Termes IGN] classification contextuelle
[Termes IGN] classification par forêts d'arbres décisionnels
[Termes IGN] détection du bâti
[Termes IGN] données lidar
[Termes IGN] données localisées 3D
[Termes IGN] milieu urbain
[Termes IGN] reconstruction 3D du bâti
[Termes IGN] semis de pointsRésumé : (Auteur) In this work we address the task of the contextual classification of an airborne LiDAR point cloud. For that purpose, we integrate a Random Forest classifier into a Conditional Random Field (CRF) framework. It is a flexible approach for obtaining a reliable classification result even in complex urban scenes. In this way, we benefit from the consideration of context on the one hand and from the opportunity to use a large amount of features on the other hand. Considering the interactions in our experiments increases the overall accuracy by 2%, though a larger improvement becomes apparent in the completeness and correctness of some of the seven classes discerned in our experiments. We compare the Random Forest approach to linear models for the computation of unary and pairwise potentials of the CRF, and investigate the relevance of different features for the LiDAR points as well as for the interaction of neighbouring points. In a second step, building objects are detected based on the classified point cloud. For that purpose, the CRF probabilities for the classes are plugged into a Markov Random Field as unary potentials, in which the pairwise potentials are based on a Potts model. The 2D binary building object masks are extracted and evaluated by the benchmark ISPRS Test Project on Urban Classification and 3D Building Reconstruction. The evaluation shows that the main buildings (larger than 50 m2) can be detected very reliably with a correctness larger than 96% and a completeness of 100%. Numéro de notice : A2014-017 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : IMAGERIE Nature : Article nature-HAL : ArtAvecCL-RevueIntern DOI : 10.1016/j.isprsjprs.2013.11.001 En ligne : https://doi.org/10.1016/j.isprsjprs.2013.11.001 Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=32922
in ISPRS Journal of photogrammetry and remote sensing > vol 87 (January 2014) . - pp 152 - 165[article]Exemplaires(1)
Code-barres Cote Support Localisation Section Disponibilité 081-2014011 RAB Revue Centre de documentation En réserve L003 Disponible Les données géographiques 3D pour simuler l'impact de la réglementation urbaine sur la morphologie du bâti / Mickaël Brasebin (2014)
Titre : Les données géographiques 3D pour simuler l'impact de la réglementation urbaine sur la morphologie du bâti Type de document : Thèse/HDR Auteurs : Mickaël Brasebin , Auteur ; Christiane Weber, Directeur de thèse ; Sébastien Mustière , Directeur de thèse ; Julien Perret , Encadrant Editeur : Champs/Marne : Université Paris-Est Marne-la-Vallée UPEM Année de publication : 2014 Importance : 240 p. Format : 21 x 30 cm Note générale : Bibliographie
Thèse pour obtenir le grade de docteur de l'Université Paris-Est, spécialité sciences et technologies de l'information géographiqueLangues : Français (fre) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Analyse spatiale
[Termes IGN] base de données localisées 3D
[Termes IGN] base de données topographiques
[Termes IGN] bâtiment
[Termes IGN] cohérence des données
[Termes IGN] données localisées 3D
[Termes IGN] droit
[Termes IGN] Géoxygène (plateforme de généralisation)
[Termes IGN] intégration de données
[Termes IGN] modélisation spatiale
[Termes IGN] photogrammétrie numérique
[Termes IGN] plan local d'urbanisme
[Termes IGN] règle d'urbanisme
[Termes IGN] urbanismeIndex. décimale : THESE Thèses et HDR Résumé : (Auteur) Les données géographiques 3D sont de plus en plus courantes et modélisent de manières variées le territoire. Elles sont souvent utilisées pour mieux comprendre la ville et ses phénomènes sous-jacents en intégrant de nombreuses informations (environnementales, économiques, etc.) pour l'appui à l'aménagement du territoire. À l'échelle locale, le plan local d'urbanisme (PLU) décrit les connaissances régulant le développement urbain, incluant des contraintes tri-dimensionnelles (par exemple : hauteur maximale d'un bâtiment ou surface de plancher) que doivent respecter les nouveaux bâtiments. Ces contraints sont rédigées dans un format textuel, difficile de compréhension pour le non-initié et dont l'interprétation sur un territoire donné est complexe.
L'objectif de cette thèse est de montrer comment les données géographiques 3D permettent d'exploiter les règlements locaux d'urbanisme à travers deux usages : la vérification de règles d'urbanisme et la proposition de configurations bâties. Notre méthodologie s'appuie sur une modélisation de l'espace urbain, représentant les objets pertinents mentionnés dans les règlements, support d'une formalisation des règles avec le langage OCL. La pro-position de configurations bâties est réalisée grâce à une méthode d'optimisation basée sur un recuit simulé trans-dimensionnel et une technique de vérification du respect des règles.Note de contenu : 1 Introduction : complémentarité des données 3D et des règlements d'urbanisme
1.1 Des cartes supports de réflexion sur la ville ...
1.1.1 Cartes papiers et plans-reliefs
1.1.2 Données géographiques numériques
1.1.3 Systèmes d'Information Géographique 2D
1.2 ... aux données urbaines 3D
1.2.1 Constitution de bases de données 3D
1.2.2 Usages des données 3D pour comprendre la ville
1.2.3 Problématiques de l'usage des données 3D
1.2.4 Conclusion sur les données géographiques 3D
1.3 Réglementation urbaine locale
1.3.1 Évolutions de la réglementation urbaine locale
1.3.2 Plan Local d'Urbanisme (PLU)
1.3.3 Règlement d'urbanisme
1.4 De l'usage conjoint des données 3D et de la réglementation urbaine
1.4.1 Analyse des apports potentiels de l'exploitation informatique des règlements
1.4.2 État de l'art de la modélisation des règlements d'urbanisme
1.4.3 État de l'art de la modélisation de l'environnement urbain pour exploiter le règlement
1.4.4 Exploitation du règlement
1.4.5 Représentation graphique des résultats
1.4.6 Synthèse de la rencontre entre les données 3D et le règlement urbain local
1.5 Constat et problématique de la thèse
2 Modélisation des connaissances spatialisables issues de la réglementation urbaine locale
2.1 Approche pour la modélisation des connaissances spatialisables
2.1.1 Objectif général
2.1.2 Périmètre de la modélisation
2.1.3 Corpus d'étude
2.2 Modèle géographique 3D adapté au règlement d'urbanisme
2.2.1 Zonage et règlement
2.2.2 Parcellaire
2.2.3 Emprises publiques et voirie
2.2.4 Bâtiments
2.2.5 Prescriptions graphiques
2.3 Formalisation des règles d'urbanisme avec le langage OCL
2.3.1 Choix d'un langage pour formaliser les règles d'urbanisme
2.3.2 Expressions de règles en OCL
3 Simulation 3D de la réglementation urbaine
3.1 Domaines concernés par la génération de bâtiments
3.1.1 Géosimulation
3.1.2 Conception urbaine
3.1.3 Conclusion sur les approches exploitant la génération de bâtiments
3.2 Méthodes d'optimisation sous contraintes
3.2.1 Fonctions d'optimisation
3.2.2 Descriptif des méthodes
3.2.3 Prise en compte des contraintes dans les méthodes d'optimisation
3.2.4 Conclusion et choix d'une méthode d'optimisation
3.3 Méthodes de génération géométrique de bâtiments
3.3.1 Génération par instanciation de primitives
3.3.2 Génération par grammaires de formes
3.3.3 Conclusion sur la génération géométrique de bâtiments
3.4 Couplage entre méthode d'optimisation et génération géométrique
3.4.1 Approche par transformation
3.4.2 Approche par dérivation
3.4.3 Choix méthodologiques pour la génération de bâtiments respectant les règles d'urbanisme
3.5 Proposition : Recuit simulé transdimensionnel pour la génération de configurations bâties contrainte par les règles d'urbanisme
3.5.1 Choix aléatoire d'une action à effectuer
3.5.2 Vérification du respect des règles
3.5.3 Détermination d'une probabilité d'acceptation de Cnew
3.5.4 Post-traitement
3.5.5 Initialisation du processus et des conditions d'arrêt
3.6 Conclusion sur la simulation de la réglementation urbaine
4 Intégration des données géographiques 3D et des règles
4.1 Données considérées dans les expérimentations
4.1.1 Parcellaire
4.1.2 Zonage et prescriptions graphiques
4.1.3 Voiries/Emprises publiques
4.1.4 Relief
4.1.5 Bâtiments
4.2 Processus d'intégration des données au modèle
4.2.1 Association des règles au plan de zonage
4.2.2 Import de la voirie et de l'espace publique
4.2.3 Import du parcellaire
4.2.4 Import des prescriptions
4.2.5 Import des bâtiments
4.2.6 Mise en cohérence entre la géométrie d'un objet spatial et le terrain
4.2.7 Opérateurs géométriques 3D
4.2.8 Illustration de l'influence de la méthode et des données sur l'évaluation de la surface de plancher
4.3 Prise en compte des imprécisions dans le processus
4.3.1 Méthode d'évaluation de l'influence des imprécisions
4.4 Aide à la formulation de la réglementation
4.4.1 Saisie de règles en OCL
4.4.2 Prise en compte d'autres éléments réglementaires
5 Mise en œuvre et expérimentations
5.1 Prototypage
5.1.1 Bibliothèques utilisées
5.1.2 Implémentation et échanges entre les bibliothèques
5.2 Zones d'études
5.3 Mise en œuvre et paramétrisation
5.3.1 Mise en œuvre et étude d'une première simulation
5.3.2 Influence des paramètres de simulation
5.3.3 Gestion de cas complexes de règles
5.4 Scénarios d'utilisation du simulateur
5.4.1 Étude de l'implantation d'un bâtiment à partir de contraintes d'urbanisme
5.4.2 Évaluer l'influence de règles sur la constructibilité
6 Conclusion
7 AnnexesNuméro de notice : 10215 Affiliation des auteurs : LASTIG COGIT (2012-2019) Thématique : GEOMATIQUE Nature : Thèse française Note de thèse : Thèse de docteur : Sciences et technologies de l'information géographique : Paris-Est : 2014 Organisme de stage : COGIT (IGN) nature-HAL : Thèse DOI : sans Date de publication en ligne : 06/03/2015 En ligne : https://theses.hal.science/tel-01124257 Format de la ressource électronique : URL Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=45137 Exemplaires(1)
Code-barres Cote Support Localisation Section Disponibilité 10215-01 THESE Livre Centre de documentation Thèses Disponible Fusion of airborne laserscanning point clouds and images for supervised and unsupervised scene classification / Markus Gerke in ISPRS Journal of photogrammetry and remote sensing, vol 87 (January 2014)
[article]
Titre : Fusion of airborne laserscanning point clouds and images for supervised and unsupervised scene classification Type de document : Article/Communication Auteurs : Markus Gerke, Auteur ; Jing Xiao, Auteur Année de publication : 2014 Article en page(s) : pp 78 - 92 Note générale : Bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Applications photogrammétriques
[Termes IGN] champ aléatoire de Markov
[Termes IGN] classification dirigée
[Termes IGN] classification non dirigée
[Termes IGN] classification par arbre de décision
[Termes IGN] conflation
[Termes IGN] densification
[Termes IGN] données lidar
[Termes IGN] données localisées 3D
[Termes IGN] semis de points
[Termes IGN] toit
[Termes IGN] voxelRésumé : (Auteur) Automatic urban object detection from airborne remote sensing data is essential to process and efficiently interpret the vast amount of airborne imagery and Laserscanning (ALS) data available today. This paper combines ALS data and airborne imagery to exploit both: the good geometric quality of ALS and the spectral image information to detect the four classes buildings, trees, vegetated ground and sealed ground. A new segmentation approach is introduced which also makes use of geometric and spectral data during classification entity definition. Geometric, textural, low level and mid level image features are assigned to laser points which are quantified into voxels. The segment information is transferred to the voxels and those clusters of voxels form the entity to be classified. Two classification strategies are pursued: a supervised method, using Random Trees and an unsupervised approach, embedded in a Markov Random Field framework and using graph-cuts for energy optimization. A further contribution of this paper concerns the image-based point densification for building roofs which aims to mitigate the accuracy problems related to large ALS point spacing. Results for the ISPRS benchmark test data show that to rely on color information to separate vegetation from non-vegetation areas does mostly lead to good results, but in particular in shadow areas a confusion between classes might occur. The unsupervised classification strategy is especially sensitive in this respect. As far as the point cloud densification is concerned, we observe similar sensitivity with respect to color which makes some planes to be missed out, or false detections still remain. For planes where the densification is successful we see the expected enhancement of the outline. Numéro de notice : A2014-014 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : IMAGERIE Nature : Article nature-HAL : ArtAvecCL-RevueIntern DOI : 10.1016/j.isprsjprs.2013.10.011 En ligne : https://doi.org/10.1016/j.isprsjprs.2013.10.011 Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=32919
in ISPRS Journal of photogrammetry and remote sensing > vol 87 (January 2014) . - pp 78 - 92[article]Exemplaires(1)
Code-barres Cote Support Localisation Section Disponibilité 081-2014011 RAB Revue Centre de documentation En réserve L003 Disponible Individual tree segmentation over large areas using airborne LiDAR point cloud and very high resolution optical imagery / Yuchu Qin (2014)
Titre : Individual tree segmentation over large areas using airborne LiDAR point cloud and very high resolution optical imagery Type de document : Article/Communication Auteurs : Yuchu Qin, Auteur ; António Ferraz , Auteur ; Clément Mallet , Auteur ; Corina Iovan , Auteur Editeur : New York : Institute of Electrical and Electronics Engineers IEEE Année de publication : 2014 Conférence : IGARSS 2014, International Geoscience And Remote Sensing Symposium 13/07/2014 18/07/2014 Québec Québec - Canada Proceedings IEEE Importance : pp 800 - 803 Format : 21 x 30 cm Note générale : bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Lasergrammétrie
[Termes IGN] algorithme de décalage moyen
[Termes IGN] arbre (flore)
[Termes IGN] chaîne de traitement
[Termes IGN] détection d'arbres
[Termes IGN] diamètre des arbres
[Termes IGN] données lidar
[Termes IGN] données localisées 3D
[Termes IGN] France (administrative)
[Termes IGN] image à très haute résolution
[Termes IGN] image optique
[Termes IGN] inventaire forestier (techniques et méthodes)
[Termes IGN] modèle numérique de surface de la canopée
[Termes IGN] peuplement forestier
[Termes IGN] segmentation d'image
[Termes IGN] semis de points
[Termes IGN] Ventoux, MontRésumé : (auteur) Timely and accurate measurements of forest parameters are critical for ecosystem studies, sustainable forest resources management, monitoring and planning. This paper presents a processing chain for individual tree segmentation over large areas with airborne LiDAR 3D point cloud and very high resolution (VHR) optical imagery. The proposed processing chain consists of forest stand level delineation with optical imagery, individual tree segmentation with Canopy Height Model (CHM) derived from LiDAR point cloud, rough characterization of trees at forest stand level, and point clustering of individual tree with an Adaptive Mean Shift 3D (AMS3D) algorithm. The processing chain is developed with the expectation of supporting operational forest inventory at individual tree level. Experiment is conducted using LiDAR data acquired in Ventoux region, France. Results suggest that the proposed processing chain can be successfully adopted for individual tree characterization over large areas with different forest stands. Numéro de notice : C2014-025 Affiliation des auteurs : LASTIG MATIS+Ext (2012-2019) Thématique : IMAGERIE Nature : Communication nature-HAL : ComAvecCL&ActesPubliésIntl DOI : 10.1109/IGARSS.2014.6946545 Date de publication en ligne : 06/11/2014 En ligne : http://dx.doi.org/10.1109/IGARSS.2014.6946545 Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=92034 Documents numériques
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Individual tree segmentation ... - pdf auteurAdobe Acrobat PDF Intégration des systèmes d’acquisition de données topographiques par scanner laser dynamique dans les processus de mesure et de contrôle des gabarits de la SNCF / Quentin Choquart (2014)PermalinkLarge scale road network extraction in forested moutainous areas using airborne laser scanning data / António Ferraz (2014)PermalinkLiDAR-derived surface roughness texture mapping: Application to mount St. Helens Pumice Plain deposit analysis / Patrick L. Whelley in IEEE Transactions on geoscience and remote sensing, vol 52 n° 1 tome 2 (January 2014)PermalinkMethod comparisons of forest attribute estimations based on different remote sensing sources, including Lidar. The Vosges case study / Nicolas Py (2014)PermalinkNewly recorded Neolithic earthen long barrows in south-western Poland: unexpected discoveries, expanded perspectives, new interprétations / Agnieszka Przybył (2014)PermalinkNumérisation 3D de bâtiments / Raphaële Heno (2014)PermalinkProceedings of the 9th 3D GeoInfo Conference 2014, 11-13 November 2014, Dubai / Martin Breunig (2014)PermalinkReconstruction de modèles 3D photoréalistes de façades à partir de données image et laser terrestre / Jérôme Demantké (2014)PermalinkUsing mobile laser scanning data for automated extraction of road markings / Haiyan Guan in ISPRS Journal of photogrammetry and remote sensing, vol 87 (January 2014)PermalinkVers une sémiologie graphique 3D appliquée à l'urbanisme / Florian Pelloie (2014)Permalink