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AgroParisTech (2007 -)
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Ecole nationale des eaux et des forêts ENGREF fait partie de l'Institut des sciences et industries du vivant et de l'environnement (AgroParisTech), en tant qu'école interne, depuis 2007.
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Affiner la recherche Interroger des sources externesDeveloping the potential of airborne lidar systems for the sustainable management of forests / Karun Dayal (2022)
Titre : Developing the potential of airborne lidar systems for the sustainable management of forests : accounting for and managing the impacts of lidar scan angle on ABA model predictions of forest attributes Type de document : Thèse/HDR Auteurs : Karun Dayal, Auteur ; Sylvie Durrieu, Directeur de thèse ; Marc Bouvier, Directeur de thèse Editeur : Paris, Nancy, ... : AgroParisTech (2007 -) Année de publication : 2022 Note générale : Bibliographie
Thèse pour obtenir le grade de Docteur de l’Institut national des sciences et industries du vivant et de l'environnement - AgroParisTech, Spécialité GéomatiqueLangues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Acquisition d'image(s) et de donnée(s)
[Termes IGN] analyse comparative
[Termes IGN] angle de visée
[Termes IGN] données lidar
[Termes IGN] données localisées 3D
[Termes IGN] forêt alpestre
[Termes IGN] forêt ripicole
[Termes IGN] gestion durable
[Termes IGN] inventaire forestier national (données France)
[Termes IGN] jeu de données localisées
[Termes IGN] ligne de visée
[Termes IGN] modèle numérique de surface de la canopée
[Termes IGN] peuplement forestier
[Termes IGN] précision géométrique (imagerie)
[Termes IGN] prédiction
[Termes IGN] réseau neuronal artificiel
[Termes IGN] télémètre laser à balayage
[Termes IGN] télémètre laser aéroportéIndex. décimale : THESE Thèses et HDR Résumé : (Auteur) L’information mesurée par Lidar aéroporté dépend de la végétation observée et de la géométrie de l'acquisition lidar, elle-même fonction des paramètres d'acquisition et des propriétés du terrain. Cette thèse vise à comprendre la relation entre la géométrie d'acquisition du lidar et les prédictions d'attributs forestiers en se focalisant sur l'évaluation et la gestion des impacts de l'angle de balayage du lidar sur les métriques lidar et les modèles construits à l’échelle du peuplement (i.e. approches surfaciques ou ABA). Quatre types de forêts différents ont été étudiés, dont trois types de forêts (feuillus, conifères et mixtes) en terrain montagneux et un type de forêt (ripisylve) en terrain relativement plat . La thèse est divisée en trois parties. La première partie évalue l'effet de l'angle de balayage du lidar sur les mesures lidar couramment utilisées dans les prédictions de type ABA. On a ainsi montré que les différentes métriques lidar ne sont pas impactées de la même façon par des changements d'angle de balayage. La deuxième partie de l'étude s’intéresse aux conséquences sur la qualité des modèles de l’introduction dans ces modèles de métriques lidar présentant des sensibilités différentes à l'angle de balayage. Un modèle basé sur un jeu de métriques Lidar prédéfinies, plus ou moins sensibles aux angles de balayage, est utilisé.Les jeux de données lidar existants sont ré-échantillonnés selon les lignes de vol pour 1) simuler des acquisitions lidar avec différentes configurations de balayage, 2) construire des modèles pour une série de configurations de balayage différentes, et 3) comparer la qualité des estimations qui résultent de chaque configuration d’acquisition. Ces comparaisons montrent que l’introduction de métriques sensibles à l’angle de balayage diminue la robustesse des modèles. De plus, la variation de la précision des modèles ABA s’est révélée être plus élevée pour les jeux de données composés de nuages de points acquis depuis une seule ligne de vol que pour ceux composés de nuages de points obtenus en combinant les mesures de plusieurs lignes de vol.Nous avons aussi tenté de normaliser les métriques lidar en utilisant des méthodes de voxellisation pour limiter les impacts des changements d’angles de balayage. Les métriques issues des données voxellisées contribuent à augmenter la précision des prédictions ou à augmenter leur justesse, ou, dans certains cas, les deux en même temps. Dans la dernière partie de l'étude, les propriétés du terrain (topographie) et les paramètres d'acquisition sont explicitement pris en compte dans les modèles. Comme les interactions entre les paramètres d'acquisition lidar, le terrain et les propriétés de la végétation peuvent être complexes, un réseau de neurone (perceptron multicouche) est utilisé pour modéliser les relations entre les attributs forestiers et les métriques lidar en tenant compte de ces interactions entre métriques lidar et géométrie d'acquisition. Cela a permis d'améliorer significativement les prédictions ABA. Note de contenu : Chapter 1: Introduction
1.1 Sustainable Forest Management
1.2 The role of remote sensing in enhancing forest inventory
1.3 Enhanced forest inventory with lidar
1.4 Understanding the role of lidar scan angle in forestry applications
1.5 Research questions and objectives
1.6 Overview of the thesis
Chapter 2: Scan angle impact on lidar-derived metrics used in ABA models for prediction of forest
stand characteristics: a grid based analysis
2.1 Introduction
2.2 Materials
2.3 Methods
2.4 Results
2.5 Discussion
2.6 Conclusions
2.7 Acknowledgement
Chapter 3: An investigation into lidar scan angle impacts on stand attribute predictions in different
forest environments
3.1 Introduction
3.2 Materials and methods
3.3 Results
3.5 Conclusion
3.6 Acknowledgements
Chapter 4: Improving ABA models for forest attribute prediction using neural networks by considering effects of terrain and scan angles on 3D lidar point clouds
4.1 Introduction
4.2 Materials and methods
4.3 Results
4.4 Discussion
4.5 Conclusion
Chapter 5: Conclusion
5.1 Synthesis of the thesis
5.2 Limitations and PerspectivesNuméro de notice : 26957 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : FORET/IMAGERIE Nature : Thèse française Note de thèse : Thèse de Doctorat : Géomatique : Université Paris-Saclay : 2022 Organisme de stage : UMR TETIS - Territoires, Environnement, Télédétection et Information Spatiale nature-HAL : Thèse DOI : sans Date de publication en ligne : 24/01/2023 En ligne : https://hal.science/tel-03954492 Format de la ressource électronique : URL Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=102527
Titre : Apport de la modélisation physique pour la cartographie de la biodiversité végétale en forêts tropicales par télédétection optique Type de document : Thèse/HDR Auteurs : Dav Ebengo Mwampongo, Auteur ; Christiane Weber, Directeur de thèse Editeur : Paris, Nancy, ... : AgroParisTech (2007 -) Année de publication : 2021 Importance : 188 p. Format : 21 x 30 cm Note générale : bibliographie
Thèse pour obtenir le grade de Docteur de l'Institut National des Sciences et Industries du Vivant et de l'Environnement- AgroParisTechLangues : Français (fre) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Applications de télédétection
[Termes IGN] analyse de sensibilité
[Termes IGN] biodiversité végétale
[Termes IGN] carte forestière
[Termes IGN] diagnostic foliaire
[Termes IGN] forêt tropicale
[Termes IGN] image hyperspectrale
[Termes IGN] image optique
[Termes IGN] modèle de transfert radiatif
[Termes IGN] réflectance végétale
[Termes IGN] taxinomie
[Termes IGN] transfert radiatifIndex. décimale : THESE Thèses et HDR Résumé : (auteur) La préservation de la biodiversité est un enjeu majeur pour le développement durable. Face aux besoins de conservation à l’échelle globale, la définition des méthodes opérationnelles qui permettent d’évaluer la diversité biologique est nécessaire pour l’orientation des différentes politiques environnementales. La télédétection optique a montré un potentiel pour étudier la biodiversité. L’imagerie hyperspectrale aéroportée a été largement utilisée avec succès. Malgré son potentiel, l’imagerie hyperspectrale aéroportée ne permet pas de couvrir des vastes étendues (échelle régionale ou globale) suite à des contraintes logistique et financière. Les missions satellites hyperspectrales actuelles et futures (PRISMA, EnMAP, Biodiversity, CHIME, SBG…) offrent la possibilité d’étudier la biodiversité à grande échelle. Il existe cependant un besoin d’améliorer l’interprétation physique des méthodes existantes, basées sur les données aéroportées, pour évaluer leurs potentiels. Les outils de modélisation du transfert radiatif permettent de mieux comprendre l’interaction entre un rayonnement incident et les milieux physiques qu’ils traversent et de ce fait d’interpréter le signal. Ce projet de thèse vise à définir un cadre pour produire des simulations réalistes à l’aide du modèle de transfert radiatif 3D DART (Discrete Anisotropic Radiative Transfer) dans une perspective de soutien au développement méthodologique pour l'évaluation de la biodiversité et la préparation de futures missions satellites à l'aide de la modélisation 3D (adapté aux milieux complexes tels que les forêts tropicales). Pour ce faire, nous avons réalisé des études de sensibilité pour comprendre l’influence de deux facteurs sur la réflectance simulée par DART : la variabilité spatiale des propriétés optiques foliaires, la prise en compte des éléments non photosynthétiques de la végétation. Puis nous avons comparé ces simulations à des données hyperspectrales aéroportées expérimentales en décrivant les scènes forestières correspondantes de la manière la plus fine à l’aide d’information relatives à la structure, à la composition en espèces et à une sélection de traits fonctionnels foliaires. Plusieurs approches s’appuyant sur les propriétés optiques foliaires, et sur la prise en compte d’une fraction ligneuse ont été testées pour l’intégration des éléments non photosynthétique dans la scène. La variabilité spatiale des propriétés optiques foliaires a été testée en s’appuyant sur les données d’inventaires spatialisées, permettant de prendre en compte la variabilité à l’échelle du pixel, ou en opérant une uniformisation des propriétés optiques à l’échelle de la couronne de chaque individu, ou à l’échelle des espèces. Nos résultats ont montré que les simulations les plus proches des données expérimentales, jugées les plus réalistes, étaient obtenues par l’intégration des éléments non photosynthétiques par le biais d’une famille de constituants chimiques foliaires, les pigments bruns, combinée à une prise en compte de la variabilité des propriétés optiques à l’échelle du pixel. Les différences entre données expérimentales et simulations ont été étudiées en s’appuyant sur différents critères, comme la différence spectrale, la dissimilarité spectrale interspécifique et interspécifique et la capacité de discrimination spectrale des espèces. Nous avons obtenu une bonne concordance entre les simulations issues du scénario le plus réaliste et les données expérimentales. Note de contenu : Introduction générale
1- Télédétection optique appliquée au suivi de la biodiversité végétale dans les écosystèmes forestiers tropicaux
2- Le transfert radiatif dans la végétation et sa simulation
3- Données et méthodes
4- Résultats : simulation de la réflectance de canopée et analyse comparative
5- Discussion générale
Conclusion générale et perspectivesNuméro de notice : 28661 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : BIODIVERSITE/IMAGERIE Nature : Thèse française Note de thèse : Thèse de Doctorat : Géomatique : AgroParisTech : 2021 Organisme de stage : TETIS DOI : sans En ligne : https://tel.hal.science/tel-03520758 Format de la ressource électronique : URL Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=99828 Evaluation de la qualité des mesures de croissance pluriannuelles des données d’inventaire forestier national en vue de leur utilisation en monitoring à haute fréquence de la production forestière / Félix Altenhoven (2021)
Titre : Evaluation de la qualité des mesures de croissance pluriannuelles des données d’inventaire forestier national en vue de leur utilisation en monitoring à haute fréquence de la production forestière Type de document : Mémoire Auteurs : Félix Altenhoven, Auteur Editeur : Paris, Nancy, ... : AgroParisTech (2007 -) Année de publication : 2021 Autre Editeur : Nancy, Metz : Université de Lorraine Note générale : Mémoire de stage, soutenu à Nancy le 03/09/2021 MASTER AETPF Agrosciences, Environnement, Territoire, Paysage, Forêt Langues : Français (fre) Descripteur : [Termes IGN] cerne
[Termes IGN] erreur aléatoire
[Termes IGN] inventaire forestier (techniques et méthodes)
[Termes IGN] mesurage
[Vedettes matières IGN] Inventaire forestierIndex. décimale : MASTX Mémoires de masters divers Résumé : (auteur) [...] Lors de chaque campagne [d'inventaire forestier], environ 6000 placettes d’inventaire réparties partout en France sont visitées sur le terrain pour y décrire la forêt en place. Sur chaque placette, une carotte courte est prélevée sur chaque arbre vif afin de mesurer son accroissement radial cumulé lors des cinq dernières années (ou IR5). [...] L’objectif de ce stage de fin d’étude est de vérifier s’il existe une différence significative entre les valeurs de mesure d’IR5 obtenues sur le terrain, et celles obtenues en laboratoire pour une campagne de prélèvement donnée. Un autre objectif de ce stage est d’identifier les biais de mesures qui altèrent la précision des données. Note de contenu : 1-Contexte et objectifs
2-Matériel et méthode
3-Résultats
4-Discussion
5-Conclusion et perspectivesNuméro de notice : 17528 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : FORET Nature : Mémoire masters divers Organisme de stage : LIF (IGN) DOI : sans Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=99218 Documents numériques
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Evaluation de la qualité des mesures ... - pdf auteurAdobe Acrobat PDF
Titre : Télédétection et intégration de connaissances via la modélisation spatiale pour une cartographie plus cohérente des systèmes agricoles complexes : application aux Hautes Terres, à Madagascar Type de document : Thèse/HDR Auteurs : Arthur Crespin-Boucaud, Auteur ; Agnès Bégue, Directeur de thèse Editeur : Paris, Nancy, ... : AgroParisTech (2007 -) Année de publication : 2021 Importance : 326 p. Format : 21 x 30 cm Note générale : bibliographie
Thèse pour obtenir le grade de docteur délivré par l’institut des sciences et industries du vivant et de l’environnement, Spécialité : GéomatiqueLangues : Français (fre) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Applications de télédétection
[Termes IGN] agriculture
[Termes IGN] analyse d'image orientée objet
[Termes IGN] carte d'occupation du sol
[Termes IGN] classification dirigée
[Termes IGN] classification par forêts d'arbres décisionnels
[Termes IGN] données de terrain
[Termes IGN] image Pléiades-HR
[Termes IGN] image Sentinel-MSI
[Termes IGN] Madagascar
[Termes IGN] modèle conceptuel de données
[Termes IGN] modélisation spatio-temporelle
[Termes IGN] parcelle agricole
[Termes IGN] prise en compte du contexte
[Termes IGN] série temporelle
[Termes IGN] système complexe
[Termes IGN] utilisation du solIndex. décimale : THESE Thèses et HDR Résumé : (auteur) Les méthodes de classification des données de télédétection pour la cartographie de l’occupation des sols reposent sur des mesures de proximité entre pixels ou objets dans un hyperespace spectral dans lequel ils sont projetés en fonction de leur réflectance dans plusieurs bandes spectrales de l'image. La projection en retour des pixels ou des objets vers l'espace géographique permet d'obtenir la carte d’occupation du sol recherchée, avec autant de classes que de régions identifiées comme significatives dans l'hyperespace. Le raisonnement qui sous-tend l'analyse dans l'hyperespace des données satellitaires est que dans ce dernier, les relations de proximité de "signatures spectrales" des objets et des pixels sont plus faciles à mettre en évidence que dans l’espace géographique. Ces méthodes sont particulièrement efficaces pour la cartographie des espaces agricoles caractérisés par de grandes parcelles et par des pratiques culturales homogènes. Cependant, pour une grande partie des Suds, les espaces agricoles sont plus complexes, avec des parcelles généralement plus petites, et une diversité d’usages et d’occupations des sols qui reflète les coutumes et leur adaptation au climat et à la géographie locale. L'efficacité des méthodes de télédétection diminue fortement pour ces systèmes agricoles plus complexes. Afin de repousser ces limites, les recherches actuelles portent sur des méthodes combinant à la fois des séries temporelles d’images satellites et des données contextuelles, telles que des indices de texture, l’altitude ou la pente, dont certaines sont basées sur l’apprentissage profond. Ces développements méthodologiques et techniques poussés utilisent principalement l’information spectrale et n’intègrent que peu les autres types de connaissances agricoles disponibles. Par exemple, on sait que certaines cultures ne poussent qu’à partir d’une altitude ou à proximité des habitations. Aisément identifiables dans l’espace géographique, ces connaissances, à la fois spatiales et temporelles, sont plus difficilement identifiables dans l’hyperespace des données. Cela suggère intuitivement qu'une meilleure prise en compte des connaissances agricoles pourrait améliorer les méthodes de classification pour obtenir des cartes de l'occupation de l’usage des sols plus cohérentes sur le plan agricole. Dans cette thèse, nous explorons la possibilité d'utiliser les connaissances en agriculture, formalisées sous forme de règles, pour améliorer une méthode de classification supervisée pour la cartographie de l'occupation et de l’usage des sols des systèmes agricoles complexes. Dans un premier temps, cette thèse propose un modèle conceptuel permettant de combiner à la fois des méthodes de classification de données de télédétection et de la modélisation spatio-temporelle. Ce modèle est décomposé en quatre modules spatiaux et temporels, chacun correspondant à une méthode visant à améliorer la caractérisation de l’occupation et de l’usage des sols, et pouvant être utilisé indépendamment. Les deux modules spatiaux du modèle sont ensuite appliqués à une zone d’étude agricole située dans la région du Vakinankaratra, sur les Hautes Terres de Madagascar afin d’évaluer l’approche développée. D’un point de vue quantitatif, l’application des deux modules spatiaux n’améliore que très peu la caractérisation des classes d’occupation et d’usage des sols de la zone d’étude, notamment du fait du manque de données de qualité supportant l’application des règles spatiales identifiées. Néanmoins, l'application des modules spatiaux permet une meilleure discrimination entre les cultures pluviales et les espaces de savanes, source de nombreuses confusions avec les méthodes utilisées en traitement de données de télédétection. L'analyse de ces résultats permet de proposer des améliorations pour le modèle conceptuel ainsi que pour son application plus générale aux systèmes agricoles complexes. Note de contenu : Introduction générale
1- Contexte et problématique de la thèse
2- Modèle conceptuel
3- Zone d’étude, matériel et méthodes
4- Méthode d’application des modules à la région des Hautes Terres
5- Résultats d’applications
6- Discussion
Conclusion généraleNuméro de notice : 28322 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : GEOMATIQUE/IMAGERIE Nature : Thèse française Note de thèse : Thèse de Doctorat : Géomatique : AgroParisTech : 2021 Organisme de stage : TETIS (Montpellier) DOI : sans En ligne : https://pastel.archives-ouvertes.fr/tel-03306233/document Format de la ressource électronique : URL Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=98314
Titre : Unit-level small area estimation of forest inventory with GEDI auxiliary information in France Type de document : Mémoire Auteurs : Shaohui Zhang, Auteur ; Jean-Pierre Renaud Editeur : Paris, Nancy, ... : AgroParisTech (2007 -) Année de publication : 2021 Autre Editeur : Nancy, Metz : Université de Lorraine Note générale : Mémoire de stage, MASTER AETPF Agrosciences, Environnement, Territoire, Paysage, Forêt Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Termes IGN] données lidar
[Termes IGN] données localisées 3D
[Termes IGN] données multisources
[Termes IGN] estimation statistique
[Termes IGN] Global Ecosystem Dynamics Investigation lidar
[Termes IGN] inventaire forestier (techniques et méthodes)
[Vedettes matières IGN] Inventaire forestierRésumé : (auteur) National Forest Inventories (NFIs) play an important role in understanding the state of forests at the national and regional levels. Forest inventory for small territorial areas, such as municipalities, is also important for decision-makers. However, information is relatively limited at this level. As a result, developing small area estimation (SAE) approaches has gained increasing popularity in the field of forest inventory. It enables prediction of forest attributes for sub-populations using regression models based on auxiliary data commonly derived from remote sensing techniques. Previously, common sources of auxiliary data often came from satellite-based imagery (McRoberts et al. 2007), digital aerial photogrammetry (Breidenbach et al. 2018), and airborne laser scanning (Magnussen et al. 2014). NASA’s newly-launched Global Ecosystem Dynamics Investigation (GEDI) is a full waveform LiDAR instrument aboard the International Space Station (ISS). Its products consist of footprint measurements projected to cover 4% of the global land surface by the end of its mission (Dubayah et al. 2020). This will provide an unprecedented opportunity to systematically collect samples of forest information that can be used in SAE on a large scale. This study aims to explore the possibility of using GEDI auxiliary data to improve the precision of forest inventory for a large natural area in central France (Sologne), as well as for smaller sub-areas defined by French administrative boundaries (departments). The results showed that the precision of forest volume estimates was significantly improved at both the whole study area and individual department levels. Numéro de notice : 13877 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : FORET Nature : Mémoire masters divers Organisme de stage : LIF (IGN) DOI : sans Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=99219 Documents numériques
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Unit-level small area estimation of forest inventory ... - pdf auteurAdobe Acrobat PDFSILVAE, Système d'Informations Localisées sur la Végétation, les Arbres et leur Environnement / AgroParisTech (2014)
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