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Mapping seasonal agricultural land use types using deep learning on Sentinel-2 image time series / Misganu Debella-Gilo in Remote sensing, Vol 13 n° 2 (January-2 2021)
[article]
Titre : Mapping seasonal agricultural land use types using deep learning on Sentinel-2 image time series Type de document : Article/Communication Auteurs : Misganu Debella-Gilo, Auteur ; Arnt Kristian Gjertsen, Auteur Année de publication : 2021 Article en page(s) : n° 289 Note générale : bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Applications de télédétection
[Termes IGN] apprentissage automatique
[Termes IGN] carte agricole
[Termes IGN] carte d'utilisation du sol
[Termes IGN] classification par Perceptron multicouche
[Termes IGN] classification par réseau neuronal convolutif
[Termes IGN] image Sentinel-MSI
[Termes IGN] Norvège
[Termes IGN] série temporelle
[Termes IGN] Soil Adjusted Vegetation Index
[Termes IGN] surface cultivée
[Termes IGN] utilisation du sol
[Termes IGN] variation saisonnièreRésumé : (auteur) The size and location of agricultural fields that are in active use and the type of use during the growing season are among the vital information that is needed for the careful planning and forecasting of agricultural production at national and regional scales. In areas where such data are not readily available, an independent seasonal monitoring method is needed. Remote sensing is a widely used tool to map land use types, although there are some limitations that can partly be circumvented by using, among others, multiple observations, careful feature selection and appropriate analysis methods. Here, we used Sentinel-2 satellite image time series (SITS) over the land area of Norway to map three agricultural land use classes: cereal crops, fodder crops (grass) and unused areas. The Multilayer Perceptron (MLP) and two variants of the Convolutional Neural Network (CNN), are implemented on SITS data of four different temporal resolutions. These enabled us to compare twelve model-dataset combinations to identify the model-dataset combination that results in the most accurate predictions. The CNN is implemented in the spectral and temporal dimensions instead of the conventional spatial dimension. Rather than using existing deep learning architectures, an autotuning procedure is implemented so that the model hyperparameters are empirically optimized during the training. The results obtained on held-out test data show that up to 94% overall accuracy and 90% Cohen’s Kappa can be obtained when the 2D CNN is applied on the SITS data with a temporal resolution of 7 days. This is closely followed by the 1D CNN on the same dataset. However, the latter performs better than the former in predicting data outside the training set. It is further observed that cereal is predicted with the highest accuracy, followed by grass. Predicting the unused areas has been found to be difficult as there is no distinct surface condition that is common for all unused areas. Numéro de notice : A2021-198 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : IMAGERIE Nature : Article DOI : 10.3390/rs13020289 Date de publication en ligne : 15/01/2021 En ligne : https://doi.org/10.3390/rs13020289 Format de la ressource électronique : url article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=97149
in Remote sensing > Vol 13 n° 2 (January-2 2021) . - n° 289[article]Aleatoric uncertainty estimation for dense stereo matching via CNN-based cost volume analysis / Max Mehltretter in ISPRS Journal of photogrammetry and remote sensing, vol 171 (January 2021)
[article]
Titre : Aleatoric uncertainty estimation for dense stereo matching via CNN-based cost volume analysis Type de document : Article/Communication Auteurs : Max Mehltretter, Auteur ; Christian Heipke, Auteur Année de publication : 2021 Article en page(s) : pp 63 - 75 Note générale : bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Traitement d'image optique
[Termes IGN] appariement d'images
[Termes IGN] apprentissage profond
[Termes IGN] classification par réseau neuronal convolutif
[Termes IGN] corrélation épipolaire dense
[Termes IGN] couple stéréoscopique
[Termes IGN] courbe épipolaire
[Termes IGN] disparité
[Termes IGN] effet de profondeur cinétique
[Termes IGN] image RVB
[Termes IGN] modèle d'incertitude
[Termes IGN] modèle stochastique
[Termes IGN] voxelRésumé : (auteur) Motivated by the need to identify erroneous disparity estimates, various methods for the estimation of aleatoric uncertainty in the context of dense stereo matching have been presented in recent years. Especially, the introduction of deep learning based methods and the accompanying significant improvement in accuracy have greatly increased the popularity of this field. Despite this remarkable development, most of these methods rely on features learned from disparity maps only, neglecting the corresponding 3-dimensional cost volumes. However, conventional hand-crafted methods have already demonstrated that the additional information contained in such cost volumes are beneficial for the task of uncertainty estimation. In this paper, we combine the advantages of deep learning and cost volume based features and present a new Convolutional Neural Network (CNN) architecture to directly learn features for the task of aleatoric uncertainty estimation from volumetric 3D data. Furthermore, we discuss and apply three different uncertainty models to train our CNN without the need to provide ground truth for uncertainty. In an extensive evaluation on three datasets using three common dense stereo matching methods, we investigate the effects of these uncertainty models and demonstrate the generality and state-of-the-art accuracy of the proposed method. Numéro de notice : A2021-012 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : IMAGERIE Nature : Article nature-HAL : ArtAvecCL-RevueIntern DOI : 10.1016/j.isprsjprs.2020.11.003 Date de publication en ligne : 18/11/2020 En ligne : https://doi.org/10.1016/j.isprsjprs.2020.11.003 Format de la ressource électronique : url article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=96415
in ISPRS Journal of photogrammetry and remote sensing > vol 171 (January 2021) . - pp 63 - 75[article]Réservation
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Code-barres Cote Support Localisation Section Disponibilité 081-2021011 SL Revue Centre de documentation Revues en salle Disponible 081-2021013 DEP-RECP Revue LASTIG Dépôt en unité Exclu du prêt 081-2021012 DEP-RECF Revue Nancy Dépôt en unité Exclu du prêt Amélioration des systèmes de suivi des cultures à l’aide de la télédétection multi-source et des techniques d’apprentissage profond / Yawogan Gbodjo (2021)
Titre : Amélioration des systèmes de suivi des cultures à l’aide de la télédétection multi-source et des techniques d’apprentissage profond Type de document : Thèse/HDR Auteurs : Yawogan Gbodjo, Auteur ; Dino Lenco, Directeur de thèse Editeur : Montpellier : Université de Montpellier Année de publication : 2021 Importance : 165 p. Format : 21 x 30 cm Note générale : bibliographie
Thèse soutenue pour obtenir le grade de Docteur en Informatique de l'Université de MontpellierLangues : Français (fre) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Applications de télédétection
[Termes IGN] classification dirigée
[Termes IGN] classification par Perceptron multicouche
[Termes IGN] classification par réseau neuronal convolutif
[Termes IGN] classification par réseau neuronal récurrent
[Termes IGN] image PlanetScope
[Termes IGN] image Sentinel-MSI
[Termes IGN] image Sentinel-SAR
[Termes IGN] indice de végétation
[Termes IGN] occupation du sol
[Termes IGN] production agricole
[Termes IGN] rendement agricole
[Termes IGN] série temporelle
[Termes IGN] surface cultivéeIndex. décimale : THESE Thèses et HDR Résumé : (auteur) Les systèmes de suivi des cultures jouent un rôle essentiel dans l'évaluation de la production agricole dans le monde. De nos jours, la disponibilité de plusieurs sources d'information satellitaire à large échelle, à haute résolution spatiale et à forte répétitivité temporelle, conjointe à l'essor des techniques d'apprentissage profond, offrent de nouvelles perspectives aux systèmes de suivi des cultures pour l'évaluation de la production agricole. Dans cette thèse, nous explorons des pistes méthodologiques pour améliorer le suivi de la production agricole à partir de la télédétection multi-source et des techniques d'apprentissage profond. Nous proposons deux méthodes pour caractériser l'occupation du sol et identifier les surfaces cultivées. La première approche est basée sur des réseaux de neurones récurrents équipés de mécanismes d'attention, employant des séries temporelles multi-sources radar et optique ainsi que des connaissances spécifiques de domaine. La seconde approche repose sur des réseaux de neurones convolutifs et explore davantage la combinaison multi-source et surtout multi-échelle grâce à l'intégration d'une source optique à très haute résolution spatiale. Nous évaluons ces méthodes à des échelles territoriale et locale en ayant systématiquement un regard croisé sur des sites d'études contrastés en agriculture conventionnelle et petite agriculture familiale. Nous menons également un travail d'investigation sur l'estimation et la prévision des rendements des surfaces cultivées, à l'échelle locale de la petite agriculture familiale en employant des séries temporelles multi-sources radar et optique. Dans ce contexte en outre limité par la disponibilité de données de référence, nous évaluons le potentiel de méthodes d'apprentissage profond par rapport à des approches traditionnellement utilisées. Globalement, l'évaluation des approches proposées pour identifier les surfaces cultivées montre que les techniques d'apprentissage profond semblent mieux adaptées que les méthodes traditionnelles d'apprentissage automatique pour tirer parti de la complémentarité des données multi-sources, multi-temporelles et multi-échelles à mesure qu'il y ait une quantité suffisante de données pour leur entraînement supervisé. Le travail d'investigation réalisé pour l'estimation et la prévision des rendements n'a par contre pas révélé de plus-value manifeste dans l'emploi de ces méthodes. Dans ce dernier cas, le contexte limité en données d'entraînement semble en être la principale explication. Note de contenu : Introduction
1- Télédétection et apprentissage automatique
2- Sites d’étude et données utilisées
3- Caractérisation de l’occupation du sol
4- Suivi des rendements en petite agriculture familiale
Conclusion et PerspectivesNuméro de notice : 15240 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : IMAGERIE/INFORMATIQUE Nature : Thèse française Note de thèse : Thèse de Doctorat : Informatique : Montpellier : 2021 Organisme de stage : TETIS DOI : sans En ligne : https://tel.hal.science/tel-03589421/ Format de la ressource électronique : URL Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=100474 An efficient representation of 3D buildings: application to the evaluation of city models / Oussama Ennafii (2021)
Titre : An efficient representation of 3D buildings: application to the evaluation of city models Type de document : Article/Communication Auteurs : Oussama Ennafii , Auteur ; Arnaud Le Bris , Auteur ; Florent Lafarge, Auteur ; Clément Mallet , Auteur Editeur : International Society for Photogrammetry and Remote Sensing ISPRS Année de publication : 2021 Collection : International Archives of Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, ISSN 1682-1750 num. 43-B2-2021 Projets : 1-Pas de projet / Conférence : ISPRS 2021, Commission 2, XXIV ISPRS Congress, Imaging today foreseeing tomorrow 05/07/2021 09/07/2021 Nice Virtuel France OA Archives Commission 2 Importance : pp 329 - 336 Format : 21 x 30 cm Note générale : bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Applications photogrammétriques
[Termes IGN] bati
[Termes IGN] classification par réseau neuronal convolutif
[Termes IGN] données localisées 3D
[Termes IGN] erreur systématique
[Termes IGN] méthode fondée sur le noyau
[Termes IGN] modèle 3D de l'espace urbain
[Termes IGN] objet géographique urbain
[Termes IGN] qualité du modèle
[Termes IGN] représentation géométrique
[Termes IGN] semis de pointsRésumé : (auteur) City modeling consists in building a semantic generalized model of the surface of urban objects. These could be seen as a special case of Boundary representation surfaces. Most modeling methods focus on 3D buildings with Very High Resolution overhead data (images and/or 3D point clouds). The literature abundantly addresses 3D mesh processing but frequently ignores the analysis of such models. This requires an efficient representation of 3D buildings. In particular, for them to be used in supervised learning tasks, such a representation should be scalable and transferable to various environments as only a few reference training instances would be available. In this paper, we propose two solutions that take into account the specificity of 3D urban models. They are based on graph kernels and Scattering Network. They are here evaluated in the challenging framework of quality evaluation of building models. The latter is formulated as a supervised multilabel classification problem, where error labels are predicted at building level. The experiments show for both feature extraction strategy strong and complementary results (F-score > 74% for most labels). Transferability of the classification is also examined in order to assess the scalability of the evaluation process yielding very encouraging scores (F-score > 86% for most labels). Numéro de notice : C2021-010 Affiliation des auteurs : UGE-LASTIG+Ext (2020- ) Autre URL associée : vers HAL Thématique : IMAGERIE/INFORMATIQUE Nature : Communication nature-HAL : ComAvecCL&ActesPubliésIntl DOI : 10.5194/isprs-archives-XLIII-B2-2021-329-2021 Date de publication en ligne : 28/06/2021 En ligne : http://dx.doi.org/10.5194/isprs-archives-XLIII-B2-2021-329-2021 Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=98035
Titre : Analyzing and improving Graph Neural Networks Type de document : Thèse/HDR Auteurs : Guillaume Renton, Auteur ; Sébastien Adam, Auteur Editeur : Université de Rouen Année de publication : 2021 Importance : 130 p. Format : 21 x 30 cm Note générale : bibliographie
Thèse présentée pour obtenir le diplôme de Doctorat de l'Université de Rouen Normandie, spécialité InformatiqueLangues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Intelligence artificielle
[Termes IGN] apprentissage profond
[Termes IGN] classification par réseau neuronal convolutif
[Termes IGN] filtre passe-bande
[Termes IGN] filtre spectral
[Termes IGN] noeud
[Termes IGN] réseau neuronal de graphes
[Termes IGN] théorie des graphes
[Termes IGN] transformation de Laplace
[Termes IGN] transformation inverseIndex. décimale : THESE Thèses et HDR Résumé : (auteur) Although theorised about fifteen years ago, the scientific community’s interest for graph neural networks has only really taken off recently. Those models aim to transpose the representation learning capacity inherent in deep neural network onto graph data, via the learning of hidden states associated with the graph nodes. These hidden states are computed and updated according to the information contained in the neighborhoud of each node.This recent interest for graph neural networks (GNNs) has led to a "jungle" of models and frameworks, making this field of research sometimes confusing. Historically, two main strategies have been explored : the spatial GNNs on one side and the spectral GNNs on the other side. Spatial GNNs, sometimes also called Message Passing Neural Network, are based on the computation of a message which agregates the information contained in the neighborhoud of each node. On the other side, spectral GNNs are based on the spectral graph theory and thus on the graph Laplacian. The eigendecomposition of the graph Laplacian allows to define a graph Fourier transform and its inverse. From these transforms, different filters can be applied on the graph, leading to similar result than filtering on images or signals. In this thesis, we begin by introducing a third category, called spectral rooted spatial convolution. Indeed, some recent methods are taking root in the spectral domain while avoiding to compute the eigendecomposition of the graph Laplacian. This third category leads to question about the fundamental difference between spectral and spatial GNNs. We answer this question by proposing a general model unifying both strategies, showing notably that spectral GNNs are a particular case of spatial GNNs. This unified model also allowed us to propose a spectral analysis of some popular GNNs in the scientificcommunitic, namely GCN, GIN, GAT, ChebNet and CayleyNet. This analysis shows that spatial models are limited to low-pass and high-pass filtering, while spectral models can produce any kind of filters. Those results are then found with the presentation of a toy problem, showing in the first instance the limitation of spatial models to define pass-band filters, and the importance of designing such filters. Those results have led us to propose a method allowing any kind of filter, while limiting the network’s number of parameters. Indeed, even though spectral models are able to design any kind of filtering, each new filter require the add of a new weight matrix in the neural network. In order to reduce the number of parameters, we propose to adapt Depthwise Separable Convolution to graphs through a method called Depthwise Separable Graph Convolution Network. This method is evaluated on both transductive and inductive learning, outperforming state-of-the-arts results.Finally, we propose a method defined in the spatial domain in order to take into account edge attributes. Indeed, this issue has been little studied by the scientific community, and the number of methods allowing to include edge attributes is very small. Our proposal, called Edge Embedding Graph Neural Network, consists in embedding edge attributes into a new space through a first neural network, before using the extracted features in a GNN. This method is evaluated on a particular problem of symbol detection in a graph. Note de contenu : 1- Introduction
2- Background
3- What is a Graph Neural Network ?
4- Graph Neural Networks: Are they Spectral or Spatial ?
5- Depthwise Separable Graph Convolution Network
6- Edge Embedding Graph Neural Network
7- ConclusionNuméro de notice : 15259 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : INFORMATIQUE/MATHEMATIQUE Nature : Thèse française Note de thèse : Thèse de Doctorat : Informatique : Rouen : 2021 Organisme de stage : Laboratoire LITIS DOI : sans En ligne : https://tel.hal.science/tel-03346018/ Format de la ressource électronique : URL Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=100612 Apports des méthodes d'apprentissage profond pour la reconnaissance automatique des modes d'occupation des sols et d'objets par télédétection en milieu tropical / Guillaume Rousset (2021)PermalinkPermalinkPermalinkPermalinkAssessing the interest of a multi-modal gap-filling strategy for monitoring changes in grassland parcels / Anatol Garioud (2021)PermalinkAssessment of chlorophyll-a concentration from Sentinel-3 satellite images at the Mediterranean Sea using CMEMS open source in situ data / Ioannis Moutzouris-Sidiris in Open geosciences, vol 13 n° 1 (January 2021)PermalinkAssessment of combining convolutional neural networks and object based image analysis to land cover classification using Sentinel 2 satellite imagery (Tenes region, Algeria) / N. Zaabar (2021)PermalinkPermalinkBenchmarking of convolutional neural network approaches for vegetation land cover mapping / Benjamin Carpentier (2021)PermalinkCombining deep learning and mathematical morphology for historical map segmentation / Yizi Chen (2021)Permalink