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Development of a single-wavelength airborne bathymetric LiDAR: System design and data processing / Kai Guo in ISPRS Journal of photogrammetry and remote sensing, vol 185 (March 2022)  

Public [article]  inISPRS Journal of photogrammetry and remote sensing > vol 185 (March 2022) . - pp 62 - 84 Titre : Development of a single-wavelength airborne bathymetric LiDAR: System design and data processing Type de document : Article/Communication Auteurs : Kai Guo, Auteur ; Qingquan Li, Auteur ; Shisheng Wang, Auteur ; et al., Auteur Année de publication : 2022 Article en page(s) : pp 62 - 84 Note générale : bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Acquisition d'image(s) et de donnée(s) [Termes IGN] forme d'onde pleine [Termes IGN] Hainan (Chine) [Termes IGN] lever bathymétrique [Termes IGN] lidar bathymétrique [Termes IGN] semis de points [Termes IGN] signal lidar [Termes IGN] traitement de données Résumé : (auteur) Airborne laser bathymetry (ALB) is employed to measure shallow depth water by using a high sampling rate and point density. Thus, the problems of using traditional detection methods in inaccessible areas can be avoided. This study focuses on practical solutions for receiving echo signals, identifying target echoes, and integrating land and underwater terrain point cloud data in coastal environments. Optimization of the system design and its data processing scheme is undertaken to improve the performance of the receiving system based on a single-band ALB system developed by the authors at Shenzhen University. A flight experiment over eastern Hainan Island was conducted, during which the effectiveness of the proposed strategy was verified. Finally, the technical characteristics of the self-developed system are summarized to provide a reliable reference source for the subsequent industrialization and production of related marine light detection and ranging (LiDAR) laser systems. Numéro de notice : A2022-134 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : IMAGERIE Nature : Article nature-HAL : ArtAvecCL-RevueIntern DOI : 10.1016/j.isprsjprs.2022.01.011 Date de publication en ligne : 29/01/2022 En ligne : https://doi.org/10.1016/j.isprsjprs.2022.01.011 Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=99730 [article]

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Footprint size design of large-footprint full-waveform LiDAR for forest and topography applications: A theoretical study / Xuebo Yang in IEEE Transactions on geoscience and remote sensing, vol 59 n° 11 (November 2021)  

Public [article]  inIEEE Transactions on geoscience and remote sensing > vol 59 n° 11 (November 2021) . - pp 9745 - 9757 Titre : Footprint size design of large-footprint full-waveform LiDAR for forest and topography applications: A theoretical study Type de document : Article/Communication Auteurs : Xuebo Yang, Auteur ; Cheng Wang, Auteur ; Xiaohuan Xi, Auteur ; et al., Auteur Année de publication : 2021 Article en page(s) : pp 9745 - 9757 Note générale : bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Lasergrammétrie [Termes IGN] données lidar [Termes IGN] données localisées 3D [Termes IGN] empreinte [Termes IGN] extraction de la végétation [Termes IGN] forme d'onde pleine [Termes IGN] hauteur des arbres [Termes IGN] lidar à retour d'onde complète [Termes IGN] onde lidar [Termes IGN] processus gaussien [Termes IGN] signal lidar Résumé : (auteur) LiDAR footprint, defined as the illumination area of LiDAR sensor on the ground, is the fundamental unit that the sensor collects information from. The design of footprint size crucially influences the acquired LiDAR signals. For large-footprint full-waveform LiDAR, a well-designed footprint size is indispensable to acquire accurate and complete vertical profiles of scene targets. The methods that design the footprint size are increasingly needed to satisfy various application requirements. In this study, an analytical method to designing the footprint size is proposed for forest and topography applications. It is established based on a mixture Gaussian model and the designed footprint size ensures the signals of vegetation and ground can be completely extracted. Experiment results with our method show that the footprint size is preferably in the range of 10.6–25.0 m for forest application, while it is less than 32.3 m for topography application. The intersection of the two sets satisfies both applications. Furthermore, a series of sensibility studies were performed to analyze the influence of multiple key parameters to the optimal footprint size, including the scene characteristics, instrumental configurations, and application requirements. This study provides a theoretical basis for the design of future large-footprint full-waveform laser altimeters. Numéro de notice : A2021-812 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : FORET/IMAGERIE Nature : Article nature-HAL : ArtAvecCL-RevueIntern DOI : 10.1109/TGRS.2021.3054324 Date de publication en ligne : 08/02/2021 En ligne : https://doi.org/10.1109/TGRS.2021.3054324 Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=98885 [article]

Impact of beam diameter and scanning approach on point cloud quality of terrestrial laser scanning in forests / Meinrad Abegg in IEEE Transactions on geoscience and remote sensing, vol 59 n° 10 (October 2021)  

Public [article]  inIEEE Transactions on geoscience and remote sensing > vol 59 n° 10 (October 2021) . - pp 8153 - 8167 Titre : Impact of beam diameter and scanning approach on point cloud quality of terrestrial laser scanning in forests Type de document : Article/Communication Auteurs : Meinrad Abegg, Auteur ; Ruedi Boesch, Auteur ; Michael E. Schaepman, Auteur ; et al., Auteur Année de publication : 2021 Article en page(s) : pp 8153 - 8167 Note générale : bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Lasergrammétrie [Termes IGN] densité du peuplement [Termes IGN] données lidar [Termes IGN] données localisées 3D [Termes IGN] faisceau laser [Termes IGN] forêt [Termes IGN] inventaire forestier étranger (données) [Termes IGN] modélisation de la forêt [Termes IGN] qualité des données [Termes IGN] semis de points [Termes IGN] signal lidar [Termes IGN] Suisse [Termes IGN] télémétrie laser terrestre Résumé : (auteur) In recent years, portable laser scanning devices and their applications in the context of forest mensuration have undergone rapid methodological and technological developments. Devices have become smaller, lighter, and more affordable, whereas new data-driven methods and software packages have facilitated the derivation of information from point clouds. Thus, terrestrial laser scanning (TLS) is now well established, and laser–object interactions have been studied using theoretical, modeling, and experimental approaches. The representation of scanned objects in terms of accuracy and completeness is a key factor for successful feature extraction. Still, little is known about the influence of TLS and survey properties on point clouds in complex scattering environments, such as forests. In this study, we investigate the influence of laser beam diameter and signal triggering on the quality of point clouds in forested environments. Based on the Swiss National Forest Inventory data, we simulate the TLS measurements in 684 virtual forest stands using a 3-D content creation suite. We show that small objects lack sufficient representation in the point cloud and they are further negatively influenced by large laser beam diameters, dense stands, and large distances from the scanning device. We provide simulations that make it possible to derive a rationale for decisions regarding the appropriate choice of TLS device and survey configuration for forest inventories. Numéro de notice : A2021-709 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : FORET/IMAGERIE Nature : Article DOI : 10.1109/TGRS.2020.3037763 Date de publication en ligne : 08/12/2020 En ligne : https://doi.org/10.1109/TGRS.2020.3037763 Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=98608 [article]

Télédétection synchronisée hyperspectrale et LiDAR à retour d’onde complet : application au suivi des littoraux sableux de la région Pays-de-la-Loire / Giovanni Frati (2021)  

Public Titre : Télédétection synchronisée hyperspectrale et LiDAR à retour d’onde complet : application au suivi des littoraux sableux de la région Pays-de-la-Loire Type de document : Thèse/HDR Auteurs : Giovanni Frati, Auteur ; Patrick Launeau, Directeur de thèse ; Marc Robin, Directeur de thèse Editeur : Nantes : Université de Nantes Année de publication : 2021 Importance : 262 p. Format : 21 x 30 cm Note générale : bibliographie Thèse de Doctorat de l'Université de Nantes, spécialité Sciences de la Terre et de l’environnement Langues : Français (fre) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Applications photogrammétriques [Termes IGN] correction géométrique [Termes IGN] couvert végétal [Termes IGN] données lidar [Termes IGN] dune [Termes IGN] image hyperspectrale [Termes IGN] lidar à retour d'onde complète [Termes IGN] littoral [Termes IGN] Pays de la Loire [Termes IGN] signal lidar [Termes IGN] télédétection aérienne Index. décimale : THESE Thèses et HDR Résumé : (auteur) La télédétection aéroportée permet un suivi très précis de la dynamique des cordons dunaires. Ces derniers jouent en autre un rôle de protection des zones rétro-littorales contre les risques de submersions marines. Dans le cadre du suivi des côtes sableuses des Pays-de-la-Loire, deux paramètres essentiels sont analysés : 1) la morphologie, donnant accès aux stocks et mouvements sédimentaires, et 2) le couvert de végétal, permettant d’évaluer les degrés de stabilité des cordons dunaires. Les morphologies des dunes et de leurs couvertures végétales sont étudiées par télémétrie laser (LiDAR) et leurs compositions chimiques et pigmentaires sont obtenues par imagerie hyperspectrale (HSI). Les données LiDAR à retour d’onde complet et hyperspectrales sont acquises via un avion bi-trappes. Le balayage latéral (whiskbroom) du faisceau laser à 1064 nm est synchronisé avec le balayage frontal (pushbroom) de la caméra. La typologie des dunes est déterminée par l’emploi de classifications hiérarchisées des images hyperspectrales, se basant sur les propriétés spectrales des couverts végétaux. La cartographie d’Ammophila arenaria (oyat), proxy de stabilisation de la dune blanche, est cependant parfois rendue difficile par sa proximité avec les signatures spectrales d’autres plantes ainsi que par sa forte variabilité d’états phénologiques d’une année à l’autre. La télémétrie laser des sols n’est possible que lorsque ceuxci peuvent être atteints, ce que ne permettent pas les groupement d’oyat, du fait de la densité de leur composante foliaire. L’analyse du retour d’onde complet montre cependant que la structure du feuillage induit une déformation caractéristique permettant d’identifier l’oyat parmi toute les autres plantes de la dune. Celle-ci peut alors être utilisée pour corriger l’erreur de détermination de la topographie des dunes. Note de contenu : 1- Introduction 2- Contexte géomorphologique 3- Etat de l'art de la télédétection 4- Développements méthodologiques 5- Application au suivi d'un cordon dunaire 6- Mise en évidence et caractérisation de la dynamique dunaire 7- Caractérisation du proxy oyat de la dynamique dunaire 8- Conclusion générale Numéro de notice : 28634 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : IMAGERIE Nature : Thèse française Note de thèse : Thèse de Doctorat : Sciences de la Terre et de l’environnement : Nantes : 2021 Organisme de stage : Laboratoire de Planétologie et Géodynamique DOI : sans En ligne : http://www.theses.fr/2021NANT4060 Format de la ressource électronique : URL Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=99645

Couplage lidar Raman et GPS pour le sondage de la vapeur d'eau atmosphérique et le positionnement précis / Leslie David (2015)  

Public Titre : Couplage lidar Raman et GPS pour le sondage de la vapeur d'eau atmosphérique et le positionnement précis Type de document : Thèse/HDR Auteurs : Leslie David, Auteur ; Olivier Bock , Directeur de thèse ; Jacques Pelon, Directeur de thèse ; Christian Thom , Directeur de thèse Editeur : Paris : Université de Paris 6 Pierre et Marie Curie Année de publication : 2015 Importance : 186 p. Format : 21 x 30 cm Note générale : bibliographie Thèse de doctorat, Université Pierre et marie Curie, École doctorale des sciences de l'environnement d’Île-de-France Langues : Français (fre) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Applications de géodésie spatiale [Termes IGN] atmosphère terrestre [Termes IGN] étalonnage d'instrument [Termes IGN] filtrage du bruit [Termes IGN] instabilité [Termes IGN] lidar Raman [Termes IGN] signal lidar [Termes IGN] teneur en vapeur d'eau [Termes IGN] visée oblique Index. décimale : THESE Thèses et HDR Résumé : (auteur) Développé initialement pour la correction du retard humide des signaux GPS, le lidar Raman vapeur d’eau de l’Institut National de l’information Géographique et forestière (IGN) pourrait aujourd’hui servir pour d’autres applications telles que la climatologie et la météorologie. Cependant, quelle que soit l’application visée, il est primordial d’assurer une très bonne précision de la mesure. Un étalonnage fiable et stable de l’instrument est alors requis. Lors de la dernière campagne de mesures (Démévap) qui consistait à inter-comparer différentes techniques d’étalonnage, une dérive du coefficient d’étalonnage du lidar a été observée. Ce travail revient sur cette dérive et explore, dans un premier temps, les signaux enregistrés durant cette campagne. En découle alors un inventaire de sources d’erreurs et de variations pouvant expliquer ces résultats. Trois sources majeures de variations seront ensuite étudiées de manière approfondie : la dépendance en température des sections efficaces Raman induite par l’usage de filtres étroits, l’impact du choix des optiques de transmission et détection du signal et les problèmes liés à l’électronique de détection. L’étude et la quantification des variations repose sur des simulations numériques, modélisations et tests en laboratoire. Des solutions permettant de minimiser ces instabilités sont aussi proposées et testées. Finalement, le système lidar a été remonté entièrement et une campagne de validation des améliorations a été menée à Saint-Mandé. Cela a permis, sur une période de cinq mois, de contrôler la stabilité instrumentale et d’étudier l’étalonnage du lidar à l’aide de capteurs d’humidité placés au sol. Note de contenu : Introduction 1- Utilisation du lidar Raman pour la mesure de la vapeur d'eau atmosphérique 2- Recherche des sources d'erreurs et d'instabilité du système durant la campagne Démévap 3- Étude et réduction des sources d'erreurs et d'instabilités de l'étalonnage du lidar Raman de l'IGN 4- Protocoles de réglage et validation finale du système Conclusion Numéro de notice : 17092 Affiliation des auteurs : LASTIG LAREG (2012-mi2018) Thématique : POSITIONNEMENT Nature : Thèse française Note de thèse : thèse de doctorat : Sciences de l'environnement : Paris 6 : 2015 Organisme de stage : LAREG (IGN) & LOEMI (IGN) & LATMOS (IPSL) nature-HAL : Thèse DOI : sans En ligne : https://hal.science/tel-01327075v1 Format de la ressource électronique : URL Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=79521

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17092-02	THESE	Livre	Centre de documentation	Thèses	Disponible
17092-01	THESE	Livre	Centre de documentation	Thèses	Disponible

Backscattering of individual LiDAR pulses from forest canopies explained by photogrammetrically derived vegetation structure / Ilkka Korpela in ISPRS Journal of photogrammetry and remote sensing, vol 83 (September 2013)  

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Influence of a dense, low-height shrub species on the accuracy of a lidar-derived DEM / Samuel B. Gould in Photogrammetric Engineering & Remote Sensing, PERS, vol 79 n° 5 (May 2013)  

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Stem volume and above-ground biomass estimation of individual pine trees from LiDAR data: contribution of full-waveform signals / Tristan Allouis in IEEE Journal of Selected Topics in Applied Earth Observations and Remote Sensing, vol 6 n° 2 part 3 (April 2013)  

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A robust signal preprocessing chain for small-footprint waveform LiDAR / J. Wu in IEEE Transactions on geoscience and remote sensing, vol 50 n° 8 (August 2012)  

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Empirical comparison of full-waveform Lidar algorithms: range extraction and discrimination performance / C. Parrish in Photogrammetric Engineering & Remote Sensing, PERS, vol 77 n° 8 (August 2011)  

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Etude de la précision du satellite lidar GLAS/ICESat pour l'altimétrie des eaux continentales / N. Lemarquand in Revue Française de Photogrammétrie et de Télédétection, n° 194 (Mai 2011)

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Contribution of airborne full-waveform Lidar and image data for urban scene classification / Nesrine Chehata (07/11/2009)    

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Lidar waveform modeling using a marked point process / Clément Mallet (07/11/2009)    

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Fullanalyze : a research tool for handling, processing and analyzing full-waveform Lidar data / Adrien Chauve (2009)    

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A stochastic approach for modelling airborne lidar waveforms / Clément Mallet (2009)  

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