Centre de documentation
scientifique

Cartographie sémantique hybride de scènes urbaines à partir de données image et Lidar / Mohamed Boussaha (2020)  

Public Titre : Cartographie sémantique hybride de scènes urbaines à partir de données image et Lidar Titre original : 3D hybrid urban scene semantic mapping from multi-modal data Type de document : Thèse/HDR Auteurs : Mohamed Boussaha , Auteur ; Bruno Vallet , Directeur de thèse ; Patrick Rives, Directeur de thèse Editeur : Champs/Marne : Université Paris-Est Année de publication : 2020 Projets : PLaTINUM / Gouet-Brunet, Valérie Note générale : bibliographie Dissertation submitted in partial fulfillment of the requirements for the degree of Doctor of Philosophy delivered by Université Paris-Est Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Applications photogrammétriques [Termes IGN] apprentissage dirigé [Termes IGN] carte de profondeur [Termes IGN] descripteur [Termes IGN] données lidar [Termes IGN] données localisées 3D [Termes IGN] fusion de données multisource [Termes IGN] image panoramique [Termes IGN] maillage par triangles [Termes IGN] reconstruction 3D du bâti [Termes IGN] réflectance [Termes IGN] scène intérieure [Termes IGN] scène urbaine [Termes IGN] segmentation sémantique [Termes IGN] semis de points [Termes IGN] système de numérisation mobile [Termes IGN] texturage [Termes IGN] traitement de semis de points Index. décimale : THESE Thèses et HDR Résumé : (auteur) Avec la démocratisation des applications collaboratives d'assistance à la navigation et l'avènement de robots autonomes, la cartographie mobile suscite ces dernières années une attention croissante, tant dans les milieux académiques qu'industriels. La numérisation de l'environnement offre non seulement une connaissance fine et exhaustive permettant aux usagers d'anticiper et de planifier leurs déplacements, mais garantit aussi la disponibilité d'informations fiables notamment en cas d'éventuelle défaillance des capteurs visuels d'un véhicule autonome. S'agissant d'un enjeu crucial pour une navigation fiable, la cartographie mobile soulève en revanche de nombreux défis en matière de robustesse, de précision et de passage à l'échelle. Cette problématique fait appel à des méthodes qui requièrent une capacité de traitement de données massives avec une précision centimétrique tout en gérant les spécificités de l'acquisition (la variabilité du niveau de détails, des occultations et des fortes variations de luminosité). Cette thèse porte sur le développement d'un référentiel global géolocalisé de l'environnement urbain constitué de représentations 3D géométriques, photométriques et sémantiques. Dans un premier temps, une investigation approfondie de la représentation la plus adaptée à un tel référentiel, permet une reconstruction d'une carte haute définition à large échelle sous forme d'un maillage 3D texturé. Cette représentation est mise en place par fusion multimodale d'images orientées et de balayages LiDAR géo-référencés acquis depuis une plateforme de cartographie mobile terrestre. Par la suite, nous proposons d'intégrer l'aspect sémantique au référentiel 3D reconstruit en exploitant la complémentarité entre les modalités d'acquisition photométriques et géométriques. À travers la riche littérature sur le sujet, nous identifions l'absence d'un jeu de données urbain multimodal annoté incluant un maillage texturé à large échelle. Nous abordons ce verrou par la production d'un jeu de données composé de nuages de point 3D, d'images 2D perspectives et panoramiques, de cartes de profondeur et de reflectance ainsi qu'un maillage texturé avec les annotations correspondantes à chaque modalité. Dans un second temps, nous considérons le référentiel comme un nuage de points structuré par un graphe d'adjacence. Nous introduisons une nouvelle approche de sur-segmentation par apprentissage supervisé. Cette méthode opère en deux temps: calcul de descripteurs locaux des points 3D par apprentissage profond de métrique, puis partition du nuage de points en zones uniformes, appelées superpoints. Les descripteurs sont appris de telle sorte qu'ils présentent de forts contrastes à l'interface entre objets, incitant la partition résultante à suivre leurs contours naturels. Nos expériences sur des scènes intérieures et extérieures montrent la nette supériorité de notre approche sur les méthodes de partition de nuage de points de l'état de l'art, qui ne reposaient pas jusqu'à là sur l'apprentissage machine. Nous montrons également que notre méthode peut être combinée à un algorithme de classification de superpoints pour obtenir d'excellents résultats en terme de segmentation sémantique, améliorant aussi l'état de l'art sur ce sujet. Enfin, nous étendons cette approche aux maillages texturés. Les triangles, structurés cette fois-ci par le graphe d'adjacence du maillage, sont partitionnés en groupes homogènes appelés superfacettes. À l'instar des nuages de points, des descripteurs locaux du maillage texturé sont appris de façon à ce que les frontières d'objets sémantiquement distincts présentent un contraste élevé. Ces descripteurs sont le résultat d'une fusion des descripteurs appris sur le maillage par convolution des arêtes d'une part, et des descripteurs de texture d'autre part. Les expériences réalisées sur notre jeu de données illustrent la supériorité de notre approche par rapport aux méthodes de l'état de l'art de sur-segmentation de maillage. Numéro de notice : 17674 Affiliation des auteurs : UGE-LASTIG (2020- ) Thématique : IMAGERIE Nature : Thèse française Note de thèse : Thèse de doctorat : Geographical Information Sciences and technologies : UPE : 2020 Organisme de stage : LaSTIG (IGN) nature-HAL : Thèse En ligne : https://hal.science/tel-03276242v1 Format de la ressource électronique : URL Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=98009

Optimiser la gestion conjointe de la voirie et des réseaux enterrés à l'aide de la géomatique : conception d'un référentiel spatial de voirie / Antonin Pavard (2020)  

Public Titre : Optimiser la gestion conjointe de la voirie et des réseaux enterrés à l'aide de la géomatique : conception d'un référentiel spatial de voirie : Constructibilité à l’interface entre route et réseaux enterrés Type de document : Thèse/HDR Auteurs : Antonin Pavard, Auteur ; Bruno Tassin, Auteur Editeur : Champs/Marne : Université Paris-Est Année de publication : 2020 Autre Editeur : Paris, Cachan : Ecole Spéciale des Travaux Publics ESTP Importance : 394 p. Format : 21 x 30 cm Note générale : bibliographie Thèse de doctorat de l’Université Paris-Est et réalisée à l’IRC (ESTP-Paris) pour obtenir le grade de docteur en Sciences de l’Ingénieur Langues : Français (fre) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Applications SIG [Termes IGN] canalisation [Termes IGN] chaîne de traitement [Termes IGN] état de surface du sol [Termes IGN] intersection spatiale [Termes IGN] milieu urbain [Termes IGN] modèle conceptuel de données localisées [Termes IGN] objet géographique [Termes IGN] référentiel spatial [Termes IGN] relation spatiale [Termes IGN] réseau d'assainissement [Termes IGN] réseau routier [Termes IGN] réseau technique souterrain [Termes IGN] revêtement [Termes IGN] sursol Index. décimale : THESE Thèses et HDR Résumé : (auteur) La densification des réseaux de distribution en sous-sols urbains exige de fréquentes interventions ; celles-ci génèrent des impacts sur les chaussées et leurs dépendances composant l’infrastructure routière, que l’on nomme communément « voirie ». Au-delà de leurs coûts financiers, les interventions occasionnent des désagréments pour les usagers (entrave à la circulation, niveau sonore, etc.) et tendent à fragiliser la structure des éléments de la voirie. Cette thèse a pour objectif de s’interroger sur l’optimisation de ces interventions et d’améliorer la coordination des intervenants en s’appuyant sur des référentiels spatiaux alimentés de données relatives à la voirie et à son environnement. Ces informations sont collectées, intégrées et modélisées dans un Système d’Information Géographique où sont géo-référencés la voirie et ses éléments constitutifs. Pour cela, un processus de modélisation est mis en place, en quatre étapes, et permettant aux gestionnaires de voirie d’améliorer graduellement les connaissances liées à leurs voiries (qu’elles soient sommaires ou avancées) : 1/ dans un premier temps, nous décrivons les éléments constitutifs de la voirie pour en proposer une vision compatible et harmonisée entre les intervenants ; 2/ à partir de l’analyse de données géographiques existantes, nous identifions ensuite différentes approches de modélisation de voirie selon les cas étudiés et les besoins des gestionnaires. Nous proposons ainsi un référentiel spatial de voirie, pour lequel est développée une méthode de production automatique de données surfaciques. Le référentiel est enrichi d’un traitement spécifique des intersections routières afin de rendre interopérables les données surfaciques produites avec des données linéaires préexistantes ; 3/ en s’appuyant sur une analyse comparative des structures, des matériaux et des dégradations de la voirie, nous proposons un enrichissement du référentiel de l’infrastructure par des données utiles à la gestion des différents éléments de voiries ; 4/ enfin, des applications thématiques permettent de valider la pertinence du processus de modélisation développé. Par ailleurs, cette exploitation ouvre sur des perspectives de recherche sur les choix constructifs de la voirie selon la présence ou non de réseaux enterrés à l’aide d’une analyse des interactions spatiales entre voiries et réseaux. Note de contenu : Introduction 1- La voirie routière urbaine – Vers une démarche d’optimisation des interventions sur voirie et réseaux enterrés 2- Modéliser l’implantation en sursol de la voirie urbaine : pourquoi et comment construire des objets géographiques voirie pour les SIG ? 3- Du sursol à l’implantation en sous-sol : Quelles informations sur l’infrastructure de voirie urbaine et comment les intégrer dans un SIG ? 4- Apport des données géographiques de voirie – Application à l’analyse des relations spatiales entre voiries et réseaux techniques enterrés Conclusion générale Numéro de notice : 28381 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : GEOMATIQUE/URBANISME Nature : Thèse française Note de thèse : Thèse de doctorat: Sciences de l'Ingénieur : Paris-Est : 2020 Organisme de stage : IRC (ESTP) DOI : sans En ligne : https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-03270655/document Format de la ressource électronique : URL Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=98583

Simplicial complexes reconstruction and generalisation of 3d lidar data in urban scenes / Stéphane Guinard (2020)  

Public Titre : Simplicial complexes reconstruction and generalisation of 3d lidar data in urban scenes Titre original : Reconstruction et généralisation de complexes simpliciaux à partir de scans lidar de scènes urbaines Type de document : Thèse/HDR Auteurs : Stéphane Guinard , Auteur ; Bruno Vallet , Directeur de thèse ; Laurent Caraffa , Encadrant Editeur : Champs/Marne : Université Paris-Est Année de publication : 2020 Note générale : bibliographie École doctorale Mathématiques, Sciences et Technologies de l'Information et de la Communication Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Lasergrammétrie [Termes IGN] classification basée sur les régions [Termes IGN] complexe simplicial [Termes IGN] données lidar [Termes IGN] données localisées 3D [Termes IGN] optimisation (mathématiques) [Termes IGN] reconstruction d'objet [Termes IGN] scène urbaine [Termes IGN] segmentation [Termes IGN] semis de points [Termes IGN] simplification de maillage Index. décimale : THESE Thèses et HDR Résumé : (auteur) Grâce à leur résolution et à leur accessibilité toujours meilleures, les capteurs LiDAR sont de plus en plus utilisés pour cartographier les villes. En effet, ces capteurs sont capables de réaliser efficacement des acquisitions à haut résolution, qui peuvent ensuite être utilisées pour produire des reconstructions géométriquement détaillées de scènes complexes. Cependant, une telle reconstruction nécessite d’organiser les données avec une structure de données adaptée, comme des nuages de points ou des maillages. Les nuages de points fournissent une représentation compacte des données, mais leur nature discrète empêche certaines applications telles que la visualisation ou la simulation. Les maillages permettent une représentation continue des surfaces, mais ne sont pas bien adaptés à la représentation d’objets complexes, dont le niveau de détail peut dépasser la résolution de l’acquisition. Pour remédier à ces limitations, nous proposons de reconstruire une géométrie continue uniquement lorsque suffisamment d’informations géométriques sont disponibles. Cela nous amène à créer une reconstruction mêlant triangles, arêtes et points. Nous appelons une telle collection d’objets un complexe simplicial. Dans cette thèse, nous étudions la création de modèles 3D de scènes urbaines géométriquement détaillés, basés sur des complexes simpliciaux. Nous montrons que les complexes simpliciaux sont une alternative appropriée aux maillages. En effet, ils sont rapides à calculer et peuvent être simplifiés tout en conservant une grande fidélité géométrique par rapport aux données d’entrée. Nous soutenons que les complexes simples transmettent de précieuses informations géométriques qui peuvent à leur tour être utilisées pour la sémantisation des nuages de points 3D. Nous pensons également qu’ils peuvent servir de base pour des reconstructions multi-échelles de scènes urbaines. Nous présentons d’abord un algorithme efficace pour le calcul de complexes simpliciaux à partir d’acquisitions LiDAR de scènes urbaines. Comme les complexes simpliciaux reconstruits peuvent être très lourds, ils peuvent être difficiles à traiter sur un ordinateur standard. Pour relever ce défi, nous étudions différentes approches pour les généraliser spatialement, en approximant de grandes zones géométriquement simples par des primitives simples. À cette fin, nous proposons un nouvel algorithme pour calculer des approximations planaires par morceaux de nuages de points 3D, basé sur une approche d’optimisation globale. Ensuite, nous proposons deux applications différentes des complexes simpliciaux. La première est une méthode de polygonalisation améliorant la création de modèles 3D légers mais géométriquement précis. La seconde est une méthode de classification faiblement supervisée utilisant des descripteurs 3D locaux et globaux. Numéro de notice : 17613 Affiliation des auteurs : UGE-LASTIG (2020- ) Thématique : IMAGERIE Nature : Thèse française Note de thèse : thèse : Géographie, Sciences de l'information et de la communication : Paris-Est : 2020 Organisme de stage : LaSTIG (IGN) nature-HAL : Thèse DOI : sans Date de publication en ligne : 30/09/2020 En ligne : https://theses.hal.science/tel-02953672 Format de la ressource électronique : URL Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=95943

Surveillance de santé structurale des ouvrages d'art incluant les systèmes de positionnement par satellites / Nicolas Manzini (2020)  

Public Titre : Surveillance de santé structurale des ouvrages d'art incluant les systèmes de positionnement par satellites Type de document : Thèse/HDR Auteurs : Nicolas Manzini, Auteur ; André Orcesi, Directeur de thèse ; Christian Thom , Directeur de thèse Editeur : Champs/Marne : Université Paris-Est Année de publication : 2020 Projets : 1-Pas de projet / Gouet-Brunet, Valérie Importance : 215 p. Langues : Français (fre) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Applications de géodésie spatiale [Termes IGN] auscultation d'ouvrage [Termes IGN] déformation d'édifice [Termes IGN] Géocube [Termes IGN] pont [Termes IGN] positionnement par GNSS [Termes IGN] récepteur GPS [Termes IGN] réseau de capteurs [Termes IGN] RTKLIB [Termes IGN] surveillance d'ouvrage Index. décimale : THESE Thèses et HDR Résumé : (auteur) La surveillance de santé structurale, ou structural health monitoring (SHM), a pour objectif de caractériser et suivre au cours du temps le comportement et les performances de structures de génie civil. Le SHM repose sur l'établissement d'indicateurs de santé ou de performance permettant de détecter, et si possible localiser, quantifier ou prédire un endommagement de la structure. Aujourd'hui, le SHM exploite encore très peu les déplacements absolus d'une structure, la majorité des capteurs étant limités à des mesures locales ou relatives. Le Global Positioning System (GPS) est accessible au grand public depuis l'an 2000. Il a depuis été rejoint par d'autres systèmes aux principes similaires, formant les Global Navigation Satellite Systems (GNSS), qui offrent des solutions de positionnement absolu pouvant atteindre une précision millimétrique. Cette thèse prend place dans le contexte où les GNSS apparaissent comme de bons candidats pour compléter des instrumentations SHM traditionnelles. Des résultats d'études récentes sur des solutions GNSS à bas coût (antennes de petite taille, récepteurs monofréquence) ont motivé l'orientation des travaux sur l'utilisation de ce type de solutions. Le compromis effectué sur les performances matérielles est contrebalancé par l'utilisation d'un traitement spécifique et par la possibilité de déployer plus de capteurs sur un ouvrage pour un investissement identique. Ces travaux se concentrent sur les structures de grande taille, comme les ouvrages d'art ou les immeubles de grande hauteur, dont le suivi est complexe en raison de leurs dimensions, et qui sont plus à même de produire des déplacements observables par des stations GNSS. La finalité des travaux entrepris est de répondre à la question suivante : peut-on, et comment, utiliser des stations GNSS à bas coût pour détecter des anomalies ou un changement sur une structure de génie civil ? La première partie de cette thèse a été consacrée à l'évaluation expérimentale de solutions GNSS à bas coût. Différentes combinaisons d'antennes et de récepteurs ont été évaluées en utilisant un positionnement relatif sur la phase, afin de sélectionner une station efficiente. En parallèle, l'impact de plusieurs paramètres de calcul ont été évalués dans des scénarios expérimentaux fixes et dynamiques afin de proposer une solution GNSS, comprenant matériel et traitement, optimale. Un positionnement infracentimétrique est obtenu avec la solution sélectionnée. La seconde partie de la thèse considère les données issues de l'instrumentation de deux ouvrages d'art par des réseaux de capteurs GNSS intelligents, les Geocubes, dont les composantes sont similaires à celles évaluées dans la première partie. L'analyse des séries par comparaison et corrélation aux températures et gradients internes des structures a permis de valider la capacité des stations déployées à suivre la réponse des ouvrages aux effets environnementaux. Leur étude a également mis en avant la redondance des observations grâce à l'étude des corrélations plus ou moins fortes entre les séries GNSS acquises. La dernière partie de la thèse est consacrée à l'utilisation de modèles prédictifs des séries GNSS pour la détection d'anomalies sur ouvrage. En l'absence de données thermiques et de modèles mécaniques complets et disponibles pour les structures étudiées, l'approche des modèles par apprentissage exploitant les données d'un réseau de capteurs GNSS a été choisie. La comparaison de plusieurs outils de régression a permis de sélectionner les réseaux de neurones récurrents (RNN) comme outil privilégié. Enfin, une stratégie de détection des anomalies, exploitant plusieurs modèles prédictifs pour chaque série temporelle, a été proposée et testée sur des anomalies réelles observées, puis simulées. Numéro de notice : 17532 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : POSITIONNEMENT Nature : Thèse française Note de thèse : thèse : Génie civil : Université Paris-Est : 2020 Organisme de stage : laboratoire EMGCU nature-HAL : Thèse En ligne : https://hal.science/tel-03143785 Format de la ressource électronique : URL Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=97347

Le vandalisme de l'information géographique volontaire : analyse exploratoire et proposition d'une méthodologie de détection automatique / Quy Thy Truong (2020)  

Public Titre : Le vandalisme de l'information géographique volontaire : analyse exploratoire et proposition d'une méthodologie de détection automatique Type de document : Thèse/HDR Auteurs : Quy Thy Truong , Auteur ; Guillaume Touya , Directeur de thèse ; Cyril de Runz, Directeur de thèse Editeur : Champs/Marne : Université Paris-Est Année de publication : 2020 Projets : 1-Pas de projet / Gouet-Brunet, Valérie Importance : 274 p. Format : 21 x 30 cm Note générale : bibliographie Thèse de doctorat en Sciences et Technologies de l'Information Géographique Langues : Français (fre) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Bases de données localisées [Termes IGN] apprentissage automatique [Termes IGN] cartographie collaborative [Termes IGN] données localisées des bénévoles [Termes IGN] OpenStreetMap [Termes IGN] qualité des données Index. décimale : THESE Thèses et HDR Résumé : (auteur) La qualité de l'information géographique volontaire est actuellement un sujet qui questionne autant les consommateurs de données géographiques que les producteurs de données d'autorité voulant exploiter les bienfaits de la démarche collaborative. En effet, si les données cartographiques collaboratives présentent l'intérêt d'être ouvertes, contrairement à certaines bases de données géographiques officielles, celles-ci sont néanmoins sujettes à des erreurs voire à des dégradations volontaires, provoquées par des contributeurs malintentionnés. Dans ce dernier cas, on parle de vandalisme cartographique ou de carto-vandalisme. Ce phénomène est un travers de la démarche collaborative, et bien qu'il ne concerne qu'une faible portion des contributions, il peut constituer un obstacle à l'utilisation des données cartographiques participatives. Dans une démarche de qualification de l'information géographique volontaire, ce travail de thèse a plus précisément pour objectif de détecter le vandalisme dans les données collaboratives cartographiques. Dans un premier temps, il s'agit de formaliser une définition du concept de carto-vandalisme. Puis, en partant du principe que les contributions volontairement dégradées proviennent de contributeurs malveillants, nous cherchons à démontrer que la qualification des contributeurs permettant d'évaluer leurs contributions. Enfin, nos expériences explorent la capacité des méthodes d'apprentissage machine (machine learning) à détecter le carto-vandalisme. Numéro de notice : 17605 Affiliation des auteurs : UGE-LASTIG (2020- ) Thématique : GEOMATIQUE Nature : Thèse française Note de thèse : thèse : Sciences et Technologies de l'Information Géographique : UPE : 2020 Organisme de stage : LaSTIG (IGN) nature-HAL : Thèse DOI : sans Date de publication en ligne : 04/09/2020 En ligne : https://theses.hal.science/tel-02928979 Format de la ressource électronique : URL Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=95683

Analyse de la déformation récente dans le Grand Tunis par interférométrie radar SAR / Anis Chaabani (2019)  

Permalink

Méthodes d'apprentissage statistique pour la détection de la signalisation routière à partir de véhicules traceurs / Yann Méneroux (2019)  

Permalink

Semantic aware quality evaluation of 3D building models : Modeling and simulation / Oussama Ennafii (2019)  

Permalink

Simulation de formes réalistes de développement résidentiel, de l'échelle du bâtiment à celle de l'ensemble d'une région urbaine / Maxime Colomb (2019)  

Permalink

Urban growth simulations in order to represent the impacts of constructions and environmental constraints on urban sprawl / Mojtaba Eslahi (2019)  

Permalink

Apport des SIG et de la réalité virtuelle à la modélisation et la simulation du trafic urbain / Julien Richard (2018)  

Permalink

Effective and annotation efficient deep learning for image understanding / Spyridon Gidaris (2018)  

Permalink

Généralisation de représentations intermédiaires dans une carte topographique multi-échelle pour faciliter la navigation de l’utilisateur / Marion Dumont (2018)  

Permalink

Géo-référencement précis d'acquisition photogrammétrique de « longues » scènes d'intérieur / Truong Giang Nguyen (2018)  

Permalink

Optimisation discrète et indices de stabilité appliqués à la stéréoscopie en contexte routier / Mathias Paget (2018)  

Permalink