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Compression des images hyperspectrales et son impact sur la qualité des données / E. Christophe (2006)
Titre : Compression des images hyperspectrales et son impact sur la qualité des données Type de document : Thèse/HDR Auteurs : E. Christophe, Auteur ; P. Duhamel, Directeur de thèse ; Corinne Mailhes, Directeur de thèse Editeur : Toulouse : Ecole Nationale Supérieure de l'Aéronautique et de l'Espace ENSAE Année de publication : 2006 Importance : 210 p. Format : 21 x 30 cm Note générale : Bibliographie
Thèse présentée en vue de l'obtention du titre de docteur de l'Ecole nationale supérieure de l'aéronautique et de l'espace, école doctorale informatique et télécommunications, spécialité signal et imageLangues : Français (fre) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Traitement d'image optique
[Termes IGN] compression d'image
[Termes IGN] contrôle qualité
[Termes IGN] évaluation des données
[Termes IGN] format JPEG2000
[Termes IGN] image hyperspectrale
[Termes IGN] qualité d'image
[Termes IGN] transformation en ondelettesIndex. décimale : THESE Thèses et HDR Résumé : (Auteur) Suivant l'évolution générale des technologies, l'observation de la Terre par les satellites fournit des données de plus en plus précises, détaillées, mais aussi complexes. Au coeur de cette thèse sont les images hyperspectrales. Leur apparition, liée à l'amélioration des capteurs et à la volonté de voir toujours plus depuis l'espace, crée de nouvelles problématiques. La quantité importante d'information générée par ces capteurs, la forte redondance entre ces informations et l'importance des détails requiert un système de compression adapté.
Le premier chapitre présente les prérequis pour comprendre le contexte de la compression des images hyperspectrales. Le mode d'acquisition de ces images est expliqué, ce qui permet d'en comprendre leur origine. Les contraintes spécifiques du traitement embarqué sur satellite sont également expliquées, ces limitations vont peser sur le choix de l'algorithme de compression. On étudie ensuite les propriétés statistiques des images hyperspectrales. En effet, il est important de bien connaître ces propriétés pour en tirer parti lors de la compression. Enfin, les bases des techniques de compression sont exposées et le choix d'une compression par transformée justifié par rapport à une compression par quantification vectorielle.
Le modèle de compression choisi va introduire des dégradations sur les images hyperspectrales. L'intérêt de ces images résidant dans leurs détails, il faut s'assurer que ces dégradations ne mettent pas en péril les applications qui utilisent ces données. Le second chapitre détermine des critères de qualité adaptés aux images hyperspectrales. Un grand nombre de critères plus ou moins classiques sont adaptés aux images hyperspectrales. Une démarche est définie pour déterminer les propriétés de ces critères, en terme de sensibilité spécifique à un type de dégradation. Enfin, cinq critères sont finalement conservés pour leur bonne complémentarité.
Cette étude sur les critères de qualité ayant permis de se familiariser un peu plus avec les propriétés des images hyperspectrales, on peut maintenant étudier la compression dans le troisième chapitre. D'abord le standard récent JPEG 2000, toujours en cours de définition pour certaines parties, est appliqué aux images hyperspectrales. Différentes méthodes de décorrélation interbandes sont appliquées pour finalement retenir une transformée en ondelettes en raison d'un bon compromis performances/complexité. JPEG 2000, utilisé dans une configuration difficilement compatible avec les contraintes du spatial, mais présentant d'excellentes performances, sert de référence pour les performances que nous proposons dans cette thèse. Dans un premier temps, nous nous intéressons à la recherche d'une décomposition en ondelettes 3D optimale en termes de débit-distorsion pour les images hyperspectrales. Nous montrons l'apport d'une telle décomposition anisotropique pour la compression des images hyperspectrales. Comme une telle décomposition est dépendante de l'image et du débit visé, ce qui pose des problèmes d'implémentation, nous proposons une décomposition anisotropique fixe, assurant des performances proches de la décomposition optimale pour une large variété d'images hyperspectrales. Dans un deuxième temps, nous étudions le codage des coefficients d'ondelettes obtenus après la décomposition proposée. Les méthodes de compression par arbres de zéros donnent des bons résultats sur les images 2D tout en gardant une complexité raisonnable. On adapte donc ces méthodes, EZW et SPIHT, aux images hyperspectrales. Ainsi, on compare différentes structures d'arbres possibles en fonction de leur capacité à regrouper les zéros. Enfin, les résultats sont présentés pour diverses images, démontrant l'intérêt des méthodes de compression proposées qui approchent celles de JPEG2000, avec un coût calculatoire plus raisonnable. Pour conclure, une utilisation originale de la notation binaire signée est proposée pour tirer parti au mieux des propriétés des arbres de zéros. Cette innovation conduit à proposer une version simplifiée et parallélisable de EZW sans pertes majeures de qualité.
L'évolution des algorithmes de compression ne se fait pas nécessairement seulement vers une augmentation brute des performances. La flexibilité de ces algorithmes est aussi un point important. Une adaptation est donc faite dans le quatrième chapitre pour permettre l'accès aléatoire à une partie déterminée de l'image et pour permettre également de décoder des versions à basse résolution en spatial et en spectral tout en lisant un nombre minimum de bits dans le train binaire. On détaille donc le rassemblement des coefficients d'ondelettes correspondant à la même zone de l'image par groupes pour permettre l'accès aléatoire et par la même occasion pour introduire une certaine résistance aux erreurs. Une allocation de débit doit être réalisée entre les différents groupes pour garder une progression en qualité. La séparation des différentes résolutions pour permettre le décodage progressif en résolution ainsi que les problèmes posés par cette organisation sont expliqués ensuite. Enfin, les résultats et la flexibilité de cet algorithme sont illustrés sur des images hyperspectrales.
Finalement, pour vérifier l'impact de l'algorithme de compression sur la qualité des images, une méthode originale est définie dans le cinquième chapitre pour utiliser les cinq critères de qualité sélectionnés. Cette méthode est ensuite validée numériquement sur différents exemples. Elle montre des performances satisfaisantes pour identifier le type de dégradation et l'impact probable sur une application. La compression définie montre ainsi un diagramme d'erreur très semblable à celui de JPEG 2000 tout en gardant une erreur maximale plus faible et un coût calculatoire moindre.Numéro de notice : 10614 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : IMAGERIE Nature : Thèse française Note de thèse : Thèse de doctorat : Informatique et télécommunications. Signal et image : Toulouse, Ecole Nationale Supérieure de l'Aéronautique et de l’Espace : 2006 Organisme de stage : ONERA nature-HAL : Thèse DOI : sans Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=45142 Documents numériques
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10614_these2006_hyperspectral_christophe.pdfAdobe Acrobat PDF Conception et exploitation d'une base de métadonnées de traitements informatiques, représentation opérationnelle des connaissances d'expert / Yann Abd-El-Kader (2006)
Titre : Conception et exploitation d'une base de métadonnées de traitements informatiques, représentation opérationnelle des connaissances d'expert : application au domaine géographique Type de document : Thèse/HDR Auteurs : Yann Abd-El-Kader , Auteur ; M. Revenu, Directeur de thèse Editeur : Caen : Université de Caen Année de publication : 2006 Importance : 268 p. Format : 21 x 30 cm Note générale : Bibliographie
Thèse pour l'obtention du grade de docteur de l'université de Caen, spécialité informatiqueLangues : Français (fre) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Géomatique
[Termes IGN] base de métadonnées
[Termes IGN] OWL
[Termes IGN] raisonnement
[Termes IGN] SWRL
[Termes IGN] système expert
[Termes IGN] traitement automatique de donnéesIndex. décimale : THESE Thèses et HDR Résumé : (Auteur) L'information géographique est construite, analysée et transformée par des traitements informatiques. A l'Institut Géographique National (IGN), les utilisateurs et les développeurs ont besoin d'aide pour rechercher, connaître et partager ces traitements. Le but de notre travail est de fournir cette aide. Les documentations existantes ne permettent pas toujours de répondre de façon satisfaisante aux besoins identifiés : elles sont éparses, aux formats hétérogènes et ne décrivent pas les données avec toute la finesse souhaitée. Ces documentations sont également en général statiques : elles ne peuvent fournir des modes d'emploi adaptés aux contextes d'utilisation particuliers (caractéristiques des données, environnement, connaissances de l'utilisateur). Or, puisque toutes les réponses aux requêtes des utilisateurs ne peuvent être stockées à l'avance, il faut que des mécanismes de dérivation de l'information soient mis en oeuvre. Face à ce problème, nous soutenons la thèse qu'une solution peut être de recourir à des métadonnées à la structure et au contenu contrôlés, conformes à un modèle à la fois approprié à la spécificité des traitements géographiques (description fine des propriétés des données avant et après traitements, illustrations) et propre à une représentation opérationnelle des connaissances d'expert. Nous montrons l'intérêt de suivre une double approche en développant d'une part un système d'information documentaire (SI) dédié à la consultation et la saisie des métadonnées, d'autre part un système à base de connaissances (SBC) dédié à la simulation des raisonnements de l'expert et reposant sur les langages standard du Web Sémantique RDF, OWL et SWRL. Note de contenu : Introduction
- Contexte et objectifs de la thèse
- Organisation de la thèse
1 Les besoins d'informations sur les traitements
1.1 L'information géographique `a l'IGN
1.1.1 L'information géographique et les missions de l'IGN
1.1.2 Cycle de vie de l'information géographique `a l'IGN
1.2 Quelles ressources décrire ?
1.2.1 La notion de traitement
1.2.2 Les traitements informatiques
1.2.3 Les traitements informatiques géographiques
1.2.4 Les traitements informatiques géographiques `a l'IGN
1.3 Quels besoins ?
1.3.1 Les utilisateurs et les développeurs
1.3.2 Rechercher les traitements
1.3.3 Connaître les traitements
1.3.4 Utiliser les traitements
1.3.5 Accéder aux connaissances de l'expert
1.3.6 Recevoir l'aide de l'expert
1.4 Quelles réponses ?
1.4.1 Les métadonnées, pourquoi ?
1.4.2 La nécessité d'un modèle de métadonnées
1.4.3 Système d'Information ou Système à Base de Connaissance ?
1.4.4 L'acquisition et la consultation des métadonnées
1.4.5 Définition des objectifs `a atteindre
1.5 Conclusion
2 Proposition d'un modèle conceptuel de métadonnées
2.1 état de l'art des métadonnées des traitements
2.1.1 Les producteurs de modèles de métadonnées
2.1.2 Métadonnées des traitements informatiques
2.1.3 Métadonnées des traitements informatiques géographiques
2.1.4 Métadonnées des traitements informatiques géographiques `a l'IGN
2.1.5 Modèles et langages de description de connaissances générales
2.1.6 Conclusion
2.2 A propos des choix de modélisation
2.2.1 Comment notre modèle a-t-il été élaboré ?
2.2.2 Notre modèle de métadonnées est-il orienté objet ?
2.2.3 Réifier les familles de traitements
2.3 Définition de notre modèle conceptuel de métadonnées
2.3.1 Les traitements à décrire
2.3.2 Identification d'un traitement
2.3.3 Décrire ce que fait un traitement
2.3.4 Décrire comment fonctionne un traitement
2.3.5 Décrire comment utiliser un traitement
2.3.6 évaluation d'un traitement
2.3.7 Classes complémentaires
2.4 Conclusion
3 Vers une représentation opérationnelle des connaissances de l'expert
3.1 Le raisonnement de l'expert
3.1.1 Le besoin de raisonner sur les métadonnées des traitements
3.1.2 Exemples de raisonnements de l'expert
3.1.3 Quelques travaux relatifs aux systèmes adaptatifs
3.2 Ontologies et règles, réceptacles des connaissances pour le raisonnement
3.2.1 Les ontologies en représentation des connaissances
3.2.2 Les langages de règles
3.2.3 Validité, complétude, consistance et décidabilité
3.3 Proposition pour raisonner sur les métadonnées des traitements
3.3.1 Scénario d'une adaptation de mode d'emploi au contexte d'utilisation
3.3.2 Quatre types d'adaptation des modes d'emploi
3.3.3 Contexte de l'utilisateur et contexte requis par le traitement
3.3.4 Règles de l'expert
3.4 Conclusion
4 Implémentation du modèle de métadonnées
4.1 Le choix de langages documentaires
4.1.1 Les langages `a balises
4.1.2 Les bases de données
4.1.3 Les structures de données des langages de programmation
4.1.4 Conclusion : le choix XML/XML Schéma
4.2 Le choix de langages de représentation des connaissances
4.2.1 Quelques mots sur le Web sémantique
4.2.2 Langages pour exprimer des assertions et définir des ontologies
4.2.3 Langages de règles
4.2.4 Conclusion : le choix RDF/OWL/SWRL
4.3 Discussion : pourquoi une architecture duale SI/SBC plutôt qu'un seul SBC?
4.4 Implémentation de la base de métadonnées aspect “SI”
4.4.1 Principes et aperçu général
4.4.2 Identification d'un traitement
4.4.3 Décrire ce que fait un traitement
4.4.4 Décrire comment fonctionne un traitement
4.4.5 Décrire comment utiliser un traitement
4.4.6 évaluation d'un traitement
4.4.7 Décrire les familles de traitement
4.4.8 Décrire les règles de l'expert
4.5 Implémentation de la base de métadonnées aspect “SBC”
4.5.1 Ontologie OWL
4.5.2 Assertions RDF
4.5.3 Règles SWRL
4.6 Conclusion
5 L'application Web permettant l'accès aux métadonnées
5.1 Architecture de l'application
5.2 L'application d'accès aux métadonnées aspect “SI”
5.2.1 Choix d'implémentation aspect “SI”
5.2.2 Navigation et recherche dans la base de métadonnées
5.2.3 Visualisation des descriptions de traitements
5.2.4 Visualisation des descriptions de modes d'emploi
5.2.5 Gestion des relations d'héritage dans la partie “SI” de l'application
5.2.6 Validation et contrôle d'intégrité dans la partie “SI” de l'application
5.3 L'application d'accès aux métadonnées aspect “SBC”
5.3.1 Choix d'implémentation aspect “SBC”
5.3.2 Simulation du raisonnement ER 1 Recherche de traitements
5.3.3 Simulation du raisonnement ER 2 suite Classification de problème
5.3.4 Simulation du raisonnement ER 3 Adaptation de mode d'emploi
5.3.5 Enrichissement de la base de métadonnées
5.4 Discussion
5.5 Conclusion
6 Acquisition des métadonnées
6.1 Saisie manuelle des métadonnées
6.1.1 Saisie de description de traitement
6.1.2 Saisie d'une règle
6.1.3 Obstacles `a l'acquisition
6.2 Acquisition (semi-)automatique des métadonnées
6.2.1 Développement d'un doclet
6.2.2 Récupération et intégration de documentations existantes
6.2.3 Autres pistes non encore mises en oeuvre
6.2.4 Bilan
6.3 Evolution future de la base de métadonnées
6.3.1 Evolution de l'ensemble des descriptions de traitements
6.3.2 Evolution des ontologies
6.4 Conclusion
ConclusionNuméro de notice : 13623 Affiliation des auteurs : COGIT (1988-2011) Thématique : GEOMATIQUE Nature : Thèse française Note de thèse : Thèse de doctorat : Informatique : Caen : 2006 Organisme de stage : COGIT (IGN) nature-HAL : Thèse DOI : sans En ligne : https://hal.science/tel-00090676v1 Format de la ressource électronique : URL Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=45223 Exemplaires(5)
Code-barres Cote Support Localisation Section Disponibilité 13623-04 THESE Livre Centre de documentation Thèses Disponible 13623-05 THESE Livre Centre de documentation Thèses Disponible 13623-03 K325 Livre LASTIG Dépôt en unité Exclu du prêt 13623-02 K325 Livre LASTIG Dépôt en unité Exclu du prêt 13623-01 K325 Livre LASTIG Dépôt en unité Exclu du prêt Couplage de données laser aéroporté et photogrammétriques pour l'analyse de scènes tridimensionnelles / Frédéric Bretar (2006)
Titre : Couplage de données laser aéroporté et photogrammétriques pour l'analyse de scènes tridimensionnelles Type de document : Thèse/HDR Auteurs : Frédéric Bretar, Auteur ; Marc Pierrot-Deseilligny , Directeur de thèse ; Michel Roux, Directeur de thèse Editeur : Paris : Ecole Nationale Supérieure des Télécommunications ENST Année de publication : 2006 Importance : 166 p. Format : 21 x 30 m Note générale : Bibliographie
Thèse présentée pour l'obtention du titre de docteur es sciences de l'école nationale supérieure des télécommunications, spécialité signal et images, traitement du signal et des imagesLangues : Français (fre) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Traitement d'image
[Termes IGN] classification bayesienne
[Termes IGN] données lidar
[Termes IGN] estimateur
[Termes IGN] extraction automatique
[Termes IGN] extraction du sursol
[Termes IGN] fusion de données
[Termes IGN] image aérienne
[Termes IGN] lasergrammétrie
[Termes IGN] Lidar
[Termes IGN] méthode robuste
[Termes IGN] modèle numérique de surface
[Termes IGN] modèle numérique du bâti
[Termes IGN] recalage de surfaces
[Termes IGN] reconstruction 3D du bâti
[Termes IGN] segmentation d'image
[Termes IGN] semis de points
[Termes IGN] télémétrie laser aéroporté
[Termes IGN] transformation de HoughIndex. décimale : THESE Thèses et HDR Résumé : (Auteur) L'interprétation de scènes tridimensionnelles dans un contexte cartographique met en jeu de nombreuses techniques, des plus traditionnelles, comme la photogrammétrie à partir d'images aériennes, jusqu'aux plus récentes, comme l'altimétrie laser. Si la photogrammétrie intègre les traitements géométriques liés à l'orientation des images, ainsi que le calcul des altitudes associées à chaque pixel par des processus de corrélation, les systèmes laser aéroportés (capteurs actifs) intègrent un mécanisme de géoréférencement direct (couplage Inertie-GPS) des impulsions lumineuses émises, fournissant ainsi une représentation de la topographie sous la forme d'un nuage de points 3D. Les objectifs de cette thèse étaient dans un premier temps de valoriser de manière autonome les données 30 issues de la technologie laser, compte tenu de leur caractère novateur, puis d'étudier divers aspects de l'intégration de ces données à un savoir-faire photogrammétrique. Nous nous sommes donc intéressés dans une première partie à l'extraction automatique de points laser appartenant au sol (paysages urbains et ruraux). L'analyse de ces points sol nous a menés à la recherche d'une modélisation dense du terrain sous la forme d'une grille régulière d'altitude à travers la définition d'un modèle bayésien de régularisation de surface. Les points appartenant à la composante sursol, dans le cadre de l'étude du milieu urbain pour la modélisation du bâti, ont été analysés à la lumière d'un algorithme de recherche de primitives planes (facettes de toits) basé sur une modification de l'estimateur robuste RANSAC. La seconde partie concerne l'étude effective du couplage des techniques laser et photogrammétriques. Il s'agit d'utiliser conjointement la grande précision des mesures laser (< 5 cm pour la composante altimétrique sous certaines conditions) avec, non seulement la radiométrie issue des images aériennes, mais aussi avec les images d'altitudes correspondantes. La confrontation des géométries issues de ces deux systèmes fait apparaître des décalages tridimensionnels non linéaires possiblement liés aux dérives temporelles des mesures inertielles. Un algorithme de recalage adapté à la géométrie d'acquisition des bandes laser a donc été mis en place, assurant a posteriori, une cohérence des géométries aussi bien 2D que 3D. À partir d'une mise en correspondance locale des surfaces, un mécanisme de corrections par fenêtres glissantes simule les dépendances temporelles des variations, sans imposer de modèle global de déformations. Enfin, nous avons exprimé la complémentarité des deux systèmes à travers I'extraction de facettes 3D de bâtiments par un mécanisme de segmentation hiérarchique d'images basé sur la définition d'une énergie d'agrégation de régions élémentaires dépendant à la fois des informations présentes dans l'image, des points laser et de la classification préalablement effectuée. Note de contenu : I Introduction
1 Introduction
1.1 Contexte général
1.2 Couplage Photogrammétrie/Laser aéroporté : État de l'art
1.3 Orientations de la thèse
1.4 Données Laser
2 Les systèmes lidar
2.1 Introduction
2.2 Physique et technologie des lidars
2.3 Orientation
2.4 Conclusion
II Analyse quantitative de données laser tridimensionnelles
3 Classification sol/sursol et Reconstruction du terrain
3.1 Introduction
3.2 État de l'art
3.3 Contribution à la classification de paysages 3D
3.4 Application à la régularisation de surface terrain
3.5 Conclusion
4 Détection de primitives planes
4.1 Introduction
4.2 État de l'art
4.3 Contribution pour l'extraction de primitives 3D
4.4 Résultats
4.5 Conclusion
III Couplage Photogrammétrie/laser
5 Recalage de surfaces
5.1 Introduction
5.2 État de l'art
5.3 Contribution au recalage de surfaces
5.4 Simulation
5.5 Evaluation sur des données laser réelles
5.6 Conclusion
6 Segmentation couplée laser/Image
6.1 Introduction
6.2 Contribution pour la segmentation jointe
6.3 Aspects pratiques
6.4 Résultats et Discussion
6.5 Conclusion et Perspectives
7 ConclusionNuméro de notice : 13380 Affiliation des auteurs : MATIS (1993-2011) Thématique : IMAGERIE Nature : Thèse française Note de thèse : Thèse de doctorat : Traitement du signal et des images : Paris, Ecole Nationale Supérieure des Télécommunications ENST : 2006 Organisme de stage : MATIS (IGN) & LTCI nature-HAL : Thèse DOI : sans En ligne : https://hal.science/pastel-00001844 Format de la ressource électronique : URL Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=45199 Exemplaires(3)
Code-barres Cote Support Localisation Section Disponibilité 13380-01 THESE Livre Centre de documentation Thèses Disponible 13380-02 THESE Livre Centre de documentation Thèses Disponible 13380-03 K317 Livre LASTIG Dépôt en unité Exclu du prêt Etude du traitement de données gravimétriques acquises lors de levés aériens / M. Abbasi (2006)
Titre : Etude du traitement de données gravimétriques acquises lors de levés aériens Type de document : Thèse/HDR Auteurs : M. Abbasi, Auteur ; Jean-Pierre Barriot, Directeur de thèse Editeur : Toulouse : Université de Toulouse 3 Paul Sabatier Année de publication : 2006 Importance : 198 p. Format : 21 x 30 cm Note générale : Bibliographie
Thèse pour obtenir le grade de docteur de l'Université de Toulouse 3, GéodésieLangues : Français (fre) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Géodésie physique
[Termes IGN] accélération de la pesanteur
[Termes IGN] Alpes occidentales
[Termes IGN] filtrage du bruit
[Termes IGN] GPS-INS
[Termes IGN] gravimètre supraconducteur
[Termes IGN] gravimétrie aérienne
[Termes IGN] levé gravimétrique
[Termes IGN] méthode des moindres carrés
[Termes IGN] traitement de données
[Termes IGN] vitesseIndex. décimale : THESE Thèses et HDR Résumé : (Auteur) [introduction] [...] Le document est organisé en 3 parties : 1. Instrumentations et systèmes de mesure en gravimétrie aéroportée, 2. Modélisation mathématique, 3. Application dos modèles sur les données. Le Chapitre 1 constitue la présente introduction. Le Chapitre 2 couvre la première partie de la thèse. Il est constitué de 3 sections : les systèmes de mesure GPS, INS et gravimètre. Chaque section explique en bref les éléments de base du système de mesure correspondant. Nous avons d'abord travaillé sur la modélisation mathématique du gravimètre LaCoste & Romberg en dérivant les équations de la dynamique Newtonienne présentées dans un système de coordonnées lié au gravimètre. Le Chapitre 3 décrit cette modélisation, sous la forme d'une équation différentielle. Ensuite au Chapitre 4, à partir de ce modèle mathématique, nous avons développé une nouvelle méthode de filtrage dans le domaine spatial, méthode basée sur la transformation de l'équation différentielle du gravimètre en une équation intégrale. Pour résoudre cette équation, nous avons utilisé la méthode de régularisation en théorie des moindres carrés. Une partie du Chapitre 4 présente le détail des calculs numériques des paramètres nécessaires pour mise en œuvre de notre nouvelle méthode de filtrage. Les données utilisées sont issues du levé Alpin, levé dont le déroulement est rappelé au Chapitre 5. Nous avons enfin appliqué notre méthode de filtrage spatial sur ces données. Une comparaison avec les résultats du filtrage classique est effectuée à la fin de la thèse (Chapitre 6). Note de contenu : 1 Introduction
1.1 La gravimétrie aéroportée
1.2 Les différents systèmes d'acquisition en gravimétrie aéroportée
1.3 Définition du problème
1.4 Organisation du manuscrit
2 Instrumentation et systèmes de mesure en gravimétrie aéroportée
2.1 Le système GPS utilisé en gravimétrie aéroportée
2.1.1 Mesures GPS
2.1.2 Observables différenciées
2.1.3 Combinaison linéaire de mesures
2.1.4 Traitement des données
2.2 Le Système de Navigation Inertielle (INS)
2.2.1 Les types d'accéléromètres
2.2.2 Les type de gyroscopes
2.2.3 Les types d'INS
2.3 Le gravimètre stabilisé de LaCoste & Romberg
2.3.1 Capteur du gravimètre LaCoste & Romberg
2.3.2 La Plate-forme stabilisée
2.3.3 Correction sur la gravité mesurée due à l'imperfection du nivellement
3 Modèle mathématique du fonctionnement du gravimètre
3.1 Référentiels utilisés en gravimétrie mobile
3.2 Vitesse et accélération dans le repère de mesure
3.2.1 Relation pour les vitesses
3.2.2 Relation pour les accélérations
3.3 Equation du capteur gravimétrique LaCoste & Romberg
3.3.1 Application de la deuxième loi de Newton
3.3.2 Equation différentielle du mouvement du fléau
3.3.3 Equation simplifiée du mouvement du fléau
3.3.4 Accélérations parasites dues aux mouvements de l'avion
4 Modélisation de la gravité à partir de mesures aérogravimétriques
4.1 Pré-traitement des données aérogravimétriques
4.1.1 Vérification pour clés lacunes et clés erreurs grossières
4.1.2 Synchronisation des mesures
4.1.3 Analyse spectrale
4.2 Filtrage direct des données aérogravimétriques
4.3 Notre nouvelle approche : l'équation intégrale du gravimètre
4.3.1 De l'équation différentielle à l'équation intégrale
4.3.2 Résoudre l'équation intégrale du gravimètre
4.4 Matrices nécessaires à la solution au sens des moindres carrés
4.4.1 Matrice de covariance a priori des inconnues
4.4.2 Vecteur d'entrée de l'équation intégrale et matrice de covariance associée
4.5 Ajustement des valeurs de la gravité aux points de croisement
5 Le levé aérogravimétrique sur les Alpes Occidentales
5.1 Situation géographique du levé
5.2 L'avion
5.3 Trajectographie de l'avion
5.3.1 Positionnement de l'avion par GPS
5.3.2 La centrale inertielle de navigation
6 Résultats numériques et validations associées
6.1 Pré-traitement
6.1.1 Histogrammes des paramètres
6.1.2 Elimination des lignes de vol incohérentes
6.2 Perturbations de gravité calculées par utilisation de l'équation simplifiée du gravimètre
6.3 Perturbation de gravité calculée avec l'équation différentielle complète du gravimètre
6.4 Perturbation de gravité selon l'équation intégrale du gravimètre
6.4.1 Résultats d'application des équations de contrainte aux points de croisement
6.5 Validation clés cartes clé la perturbation de gravité calculée à l'altitude de vol
7 Conclusion et perspectives
A Vitesse et accélération dans le cas de changement de repère
B Développement des termes de l'Equation (3.13) : le gravimètre dans 1 repère de Copernic
C Expressions de l'accélération verticale et l'accélération Eötvös exercée sur l'avion
D La méthode d'Helmert pour l'estimation des facteurs de variance
E La différentiation de séries chronologiques et l'estimation des matrices de covariance associées
F Equations des contraintes aux points de croisementsNuméro de notice : 14036 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : POSITIONNEMENT Nature : Thèse française Note de thèse : Thèse de doctorat : Géodésie : Toulouse 3 : 2006 Organisme de stage : Laboratoire de Dynamique Terrestre et Planétaire nature-HAL : Thèse DOI : sans Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=45236 Exemplaires(1)
Code-barres Cote Support Localisation Section Disponibilité 14036-01 THESE Livre Centre de documentation Thèses Disponible Improving the precision and accuracy of geodetic GPS / A. Bilich (2006)
Titre : Improving the precision and accuracy of geodetic GPS : applications to multipath and seismology Type de document : Thèse/HDR Auteurs : A. Bilich, Auteur ; K. Larson, Directeur de thèse Editeur : Boulder [Etats-Unis] : University of Colorado Année de publication : 2006 Importance : 374 p. Format : 21 x 28 cm ISBN/ISSN/EAN : 978-0-542-94205-1 Note générale : Bibliographie
A thesis submitted to the Faculty of the graduate school of the University of Colorado in partial fulfillment of the requirements for the degree of Doctor of philosophy, department of aerospace engineering sciencesLangues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Géodésie spatiale
[Termes IGN] égalisation
[Termes IGN] erreur de positionnement
[Termes IGN] filtrage du bruit
[Termes IGN] mesurage de phase
[Termes IGN] mesurage de pseudo-distance
[Termes IGN] positionnement par GPS
[Termes IGN] rapport signal sur bruit
[Termes IGN] réduction
[Termes IGN] séisme
[Termes IGN] sismologie
[Termes IGN] trajet multipleIndex. décimale : THESE Thèses et HDR Résumé : (Auteur) The Global Positioning System (GPS) enables precise and accurate determination of position anywhere on anywhere on the Earth, a boon to the field of geodesy. Although great advances in geodetic GPS positioning precision and accuracy have been made over the last decade, improvements can still be made. This dissertation addresses GPS positioning error from two different directions---understanding and taking advantage of the repeating nature of some errors, or understanding and taking advantage of the relationship between errors in different contemporaneous GPS observables. In the area of high-rate GPS positioning, repeating errors have a substantial impact on the solution. In this dissertation, I study high-rate GPS error reduction using data from the 2002 Denali Fault earthquake. I apply the techniques of modified sidereal filtering and spatial filtering to positions from 25 GPS stations throughout northwestern North America, and I develop improvements to these methods such as data equalization and careful selection of sidereal filtering sites. Substantial reduction in noise magnitude is achieved through proper application of sidereal and spatial filters, and the resulting 'GPS seismograms' show excellent agreement to records from seismometers. Multipath, where GPS signals arrive by more than one path and thereby create a range error, can be understood through the GPS observables. Multipath effects on GPS carrier phase, pseudorange, and signal-to-noise ratio (SNR) measurements are different but linked by the same underlying principles. In this dissertation, I explain multipath effects on the GPS observables and define multipath in terms of conditions specific to geodetic GPS installations and receivers. I develop two approaches to multipath errors, both using SNR measurements---a graphical method for multipath assessment, and a computational method for multipath modeling and carrier phase error reduction. The graphical method shows great promise for understanding spatial and temporal variability in multipath errors, but provides no avenue for removing these errors. The theory behind SNR modeling is robust, but complicated to implement with geodetic GPS measurements of SNR. I discuss the difficulties inherent in SNR modeling and demonstrate how this technique is of limited utility for geodetic GPS even in the most simple of multipath environments. Note de contenu : 1 Introduction
1.1 Global Positioning System Background
1.2 GPS Observables
1.3 Position Estimation with GIPSY
1.3.1 Satellite Orbits
1.3.2 Earth and Observation Models
1.3.3 Removing Ionospheric Effects
1.3.4 Unmodeled Terms
1.3.5 Position Solution
2 Overview of High-Rate Positioning Research
2.1 Comparision of GPS and Seismologic Measurements
2.2 Previous Work in GPS Seismology
2.3 Case Study: 2002 November 3 Denali Fault Event
2.3.1 Denali Fault earthquake
2.3.2 GPS network and analysis
2.3.3 Error-reduction methodology
3 High-rate GPS Techniques
3.1 Sidereal Filtering
3.1.1 Orbital repeat period
3.1.2 Modified sidereal filtering (MSF) method
3.1.3 Variables in sidereal filtering process
3.2 Additional Data Analysis
3.2.1 Ambiguity resolution
3.2.2 Data editing
3.3 Spatial Filtering
3.3.1 Common-mode errors
3.3.2 Spatial filtering method
3.3.3 Spatial filtering sites
3.3.4 Role of the reference site and filter order
4 High-rate GPS Results and Discussion
4.1 Surface Waves Recorded by GPS
4.2 Positioning Noise
4.2.1 Noise floor of GPS receivers
4.2.2 Generalized noise in GPS positions
4.3 Comparison to Seismic Recordings
4.4 Summary and Conclusions
4.5 Future Work
5 Overview of Multipath Research
5.1 Previous Work
5.2 Research Motivation and Overview
6 Principles of Multipath and SNR
6.1 GPS Receiver Signal Tracking
6.2 Multipath Terminology
6.3 Multipath Effects on GPS Observables
6.3.1 Pseudorange multipath
6.3.2 Carrier phase multipath
6.3.3 Effect of multipath on SNR
6.4 Summary of Multipath Theory
7 Multipath Under Geodetic GPS Conditions
7.1 Multipath Geometry for the Geodetic Case
7.1.1 Multipath geometry and errors
7.1.2 Time-varying behavior of ø and SNR
7.1.3 Multipath geometry and periodicity
7.1.4 Resolvable multipath frequencies
7.1.5 Multipath phasor spin
7.1.6 Direct and multipath amplitudes
7.1.7 Summary
7.2 Geodetic GPS Receivers
7.2.1 Computation and reporting of SNR
7.2.2 Characteristics of geodetic GPS SNR
7.2.3 Correlation of SNR and pseudorange multipath
7.2.4 Conclusions
8 Multipath Assessment for Permanent GPS Stations
8.1 SNR Power Spectral Maps
8.1.1 Spectral power estimates
8.1.2 Representation of gridded spectral power
8.2 Examples of Power Spectral Maps
8.2.1 TASH: tall pillar
8.2.2 MKEA: reflections from angled surfaces
8.2.3 CHUR: variable topography
8.3 Discussion and Future Work
9 Estimation of SNR-based Multipath Corrections
9.1 Direct Signal Amplitude and SNR Due to Multipath
9.2 Signal Conditioning
9.3 Multipath Frequency Estimation Via Sliding-Window Fast Fourier Transform (SWFFT)
9.4 Amplitude and Multipath Phase Estimation Via Adaptive Least Squares (ALS)
9.5 Construction of SNR and Multipath Corrections
9.6 Simulations
10 Phase Multipath Mitigation for GPS Stations
10.1 Salar de Uyuni Experiment
10.1.1 Phase errors
10.1.2 Phase multipath corrections
10.1.3 Effect of corrections on residuals and positions
10.2 TASH/KIT3 Network
10.2.1 SNR data
10.2.2 Phase multipath corrections
10.2.3 Phase errors and corrections
10.3 Discussion and Future Work
11 ConclusionsNuméro de notice : 14325 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : POSITIONNEMENT Nature : Thèse française Note de thèse : Thèse de doctorat : philosophy. department of aerospace engineering sciences : Boulder,University of Colorado : 2006 nature-HAL : Thèse DOI : sans Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=45244 Exemplaires(1)
Code-barres Cote Support Localisation Section Disponibilité 14325-01 THESE Livre Centre de documentation Thèses Disponible Modèle d'amélioration automatique des contrastes de couleur en cartographie : application aux cartes de risque / Elisabeth Chesneau (2006)PermalinkPermalinkObservations multi-paramètres et modélisation de la signature ionosphérique du grand séisme de Sumatra / Giovanni Occhipinti (2006)PermalinkPotentiel de la mesure GPS sol pour l’étude des pluies intenses méditerranéennes / Hugues Brenot (2006)PermalinkReconstruction de la géométrie d'acquisition de séquences d'images acquises par un véhicule en milieu urbain / Ouided Bentrah (2006)PermalinkSemi-automatic rural land cover classification from high-resolution remote sensing images = Classification semi-automatique du terrain en zone rurale par télédétection à haute résolution / Roger Trias-Sanz (2006)PermalinkSystèmes de référence terrestres / Zuheir Altamimi (2006)PermalinkUtilisation conjointe de données image et laser pour la segmentation et la modélisation 3D / Matthieu Deveau (2006)PermalinkApplication des réseaux bayésiens de classification dans les systèmes d'informatin géographique / Marie-Aline Cavarroc (2005)PermalinkApports des techniques de filtrage non linéaire pour la navigation avec les systèmes de navigation inertiels et le GPS / A. Giremus (2005)PermalinkDécomposition de signaux aléatoires stationnaires et non-stationnaires / Philippe Courmontagne (2005)PermalinkÉtude de la formalisation des spécifications de bases de données géographiques en vue de leur intégration / Nils Gesbert (2005)PermalinkEtude d’une méthode de sondage de la vapeur d’eau dans la troposphère appliquée à la correction de mesures GPS pour l’altimétrie de haute précision / Jérôme Tarniewicz (2005)PermalinkPermalinkExtraction d'éléments curvilignes guidée par des mécanismes attentionnels pour des images de télédétection : approche par fusion de données / Gilles Cotteret (2005)PermalinkMédiation de qualité dans les systèmes d'information géographique / Yassine Lassoued (2005)PermalinkMéthodes d'analyse et d'interprétation d'images de télédétection multi-sources / Danielle Ducrot (2005)PermalinkMéthodologie d'évaluation de la cohérence interreprésentations pour l'intégration de bases de données spatiales / David Sheeren (2005)PermalinkMise à jour incrémentale des bases de données géographiques et maintien de leur cohérence / Hakima Kadri-Dahmani (2005)PermalinkModélisation 3D de scènes urbaines à partir d'images satellitaires à très haute résolution / Nesrine Chehata (2005)PermalinkPermalinkQuantification de la vapeur d'eau troposphérique par GPS (modèles 2D et tomographies 3D) - Application aux précipitations intenses / Cédric Champollion (2005)PermalinkReconnaissance de matériaux sur des images aériennes en multirecouvrement, par identification de fonctions de réflectances bidirectionnelles / Gilles Martinoty (2005)PermalinkRévision et fusion d'information à base de contraintes linéaires / Mahat Khelfallah (2005)PermalinkPermalinkPermalinkLa vulnérabilité structurelle des réseaux de transport dans un contexte de risques, Volume 1. Volume principal / Jean-François Gleyze (2005)PermalinkLa vulnérabilité structurelle des réseaux de transport dans un contexte de risques, Volume 2. Annexes / Jean-François Gleyze (2005)PermalinkLe changement de niveau de détail dans la représentation de l'information géographique / Anne Ruas (2004)PermalinkConception d'un système multidimensionnel d'information sur la qualité des données géospatiales / Rodolphe Devillers (2004)PermalinkContribution à la reconstruction du bâti en milieu urbain, à l'aide d'images aériennes stéréoscopiques à grande échelle : étude d'une approche structurelle / Franck Taillandier (2004)PermalinkÉtude des modèles numériques de terrain pour améliorer la fiabilité des calculs d'aléas et de vulnérabilité / Frédéric Rousseaux (2004)PermalinkPermalinkFouille de données spatiales / Nadjim Chelghoum (2004)PermalinkPermalinkPermalinkModélisation et gestion des contraintes pour un problème d'optimisation sur-contraint : Application à l'aide à la décision pour la gestion du risque de ruissellement / Wassim Jaziri (2004)PermalinkModélisation de l'information de qualité externe dans les applications géographiques / Bérengère Vasseur (2004)PermalinkSystème d'information géographique et sécurité / Claire Cunty (2004)PermalinkAmélioration de la précision de la localisation différentielle temps réel par mesure de phase des systèmes GNSS / Stéphane Durand (2003)PermalinkPermalinkEléments de géométrie qualitative pour la description structurale d'objets / Pierre Gambarotto (2003)PermalinkExtraction de réseaux de rues en milieu urbain à partir d'images satellites à très haute résolution spatiale / Renaud Péteri (2003)PermalinkMéthodologie d'exploitation quantitative des photographies aériennes d'inondation de plaine / Damien Raclot (2003)PermalinkModèle de traduction des besoins d'un utilisateur pour la dérivation de données géographiques et leur symbolisation par le web / Frédéric Hubert (2003)Permalink