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THESE : Thèses et HDR |
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Titre : Repenser la conception des corridors écologiques à travers l'espace et le temps : l'apport de la télédétection à très haute résolution spatiale Type de document : Thèse/HDR Auteurs : Elie Morin, Auteur ; Frédéric Grandjean, Directeur de thèse ; Nicolas Bech, Directeur de thèse Editeur : Poitiers [France] : Université de Poitiers Année de publication : 2022 Importance : 253 p. Format : 21 x 30 cm Note générale : Bibliographie
Thèse pour obtenir le grade de Docteur de l'Université de Poitiers, Spécialité Biologie et Écologie des PopulationsLangues : Français (fre) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Applications de télédétection
[Termes IGN] aménagement du territoire
[Termes IGN] aménagement paysager
[Termes IGN] BD ortho
[Termes IGN] biodiversité
[Termes IGN] changement d'occupation du sol
[Termes IGN] classification orientée objet
[Termes IGN] corridor biologique
[Termes IGN] forêt urbaine
[Termes IGN] habitat d'espèce
[Termes IGN] image à très haute résolution
[Termes IGN] milieu rural
[Termes IGN] milieu urbain
[Termes IGN] modélisation spatio-temporelle
[Termes IGN] Orfeo Tool Box
[Termes IGN] Poitiers
[Termes IGN] pouvoir de résolution géométrique
[Termes IGN] représentation cartographique
[Termes IGN] système d'information géographique
[Termes IGN] trame verte et bleueIndex. décimale : THESE Thèses et HDR Résumé : (Auteur) Les changements d’occupation des sols d’origine anthropique entrainent une fragmentation des habitats et représentent l’une des principales menaces pour la biodiversité. En effet, cette fragmentation se traduit par la diminution de la surface des habitats, de leur disponibilité et de leur connectivité. Dans ce contexte, la Trame Verte et Bleue, adoptée en France, vise à identifier les réservoirs de biodiversité et leurs corridors écologiques afin de maximiser la fonctionnalité des réseaux écologiques. Néanmoins, cette mesure est basée sur des modélisations cartographiques dont la résolution spatiale et thématique, bien qu’adéquate à l’échelle régionale, ne permettent pas de prendre en compte l’hétérogénéité spatiale des paysages complexes tels que les milieux urbains. Par ailleurs, cette approche ne considère pas la dynamique temporelle du paysage, pourtant importante dans les processus écologiques. Dans un premier temps, le but de ma thèse a été de construire une représentation actuelle du territoire à très haute résolution spatiale (THRS) à partir de la compilation de données spatiales institutionnelles en libre accès. Malgré la forte résolution spatiale et thématique de cette première cartographie notamment en milieu rural, la végétation urbaine, source de biodiversité, restait sous-estimée. Ainsi, nous avons développé une méthodologie alliant SIG et télédétection afin de caractériser et différencier la végétation arborée et herbacée en milieu urbain à THRS. Dans un deuxième temps, cette approche a permis de mettre en évidence l’importance de la précision cartographique dans la modélisation des connectivités paysagères (i.e., réseaux écologiques) en milieux urbains. Ces approches ont ensuite été utilisées pour reconstruire les paysages anciens à THRS afin de comprendre l’impact des changements spatio-temporels du paysage sur la connectivité écologique. Ces modèles de connectivité ont été validées à partir de données d’occurrence d’espèces spécialistes. Les bases de données créées et les méthodologies développées durant cette thèse représentent des informations précieuses et transdisciplinaires dans l’aménagement du territoire pour la conservation de la biodiversité. Note de contenu :
Introduction générale
1.1. La biodiversité
1.2. Le paysage urbain
1.3. L’écologie du paysage
1.4. Connectivité écologique ou paysagère
1.5. La Trame Verte et Bleue
1.6. Site d’étude : Poitiers et Grand Poitiers Communauté urbaine
1.7. Problématiques de recherche
Chapitre 2 : Cartographier les paysages
2.1. La cartographie ou la représentation numérique du territoire
2.2. Construire une cartographie cohérente aux problématiques de recherche
2.3. L’apport de la télédétection pour cartographier les paysages passés
2.4. Classification de 1950, quels résultats espérer d’une image en noir & blanc ?
2.5. Conclusion & perspectives
Chapitre 3 : Modéliser la connectivité paysagère en milieu urbain & rural
3.1. La théorie des graphes
3.2. Importance de la résolution spatiale et thématique en milieu urbain
3.3. Importance de la résolution spatiale en milieu urbain & rural
Chapitre 4 : Changements paysagers et connectivité paysagère
4.1. Introduction
4.2. Matériels & méthodes
4.3. Résultats & discussion
5. Discussion générale
5.1. L’histoire des paysages : entre SIG et télédétection
5.2. La végétation urbaine au cœur des enjeux écologiques
5.3. L’évolution spatio-temporelle des paysages comme variable explicative
ConclusionNuméro de notice : 26961 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : BIODIVERSITE/FORET/IMAGERIE Nature : Thèse française Note de thèse : Thèse de Doctorat : Biologie et Écologie des Populations : Poitiers : 2022 nature-HAL : Thèse DOI : sans Date de publication en ligne : 07/02/2023 En ligne : https://theses.hal.science/tel-03976819v1/document Format de la ressource électronique : URL Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=102572 Robust GNSS carrier phase-based position and attitude estimation theory and applications / Daniel Arias Medina (2022)
Titre : Robust GNSS carrier phase-based position and attitude estimation theory and applications Type de document : Thèse/HDR Auteurs : Daniel Arias Medina, Auteur Editeur : Madrid [Espagne] : Universidad Carlos III Année de publication : 2022 Importance : 249 p. Format : 21 x 30 cm Note générale : bibliographie
A dissertation submitted by in partial fulfillment of the requirements for the degree of Doctor of Philosophy in Computer Science and Technology, Universidad Carlos III de MadridLangues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Géodésie spatiale
[Termes IGN] classification du maximum a posteriori
[Termes IGN] constellation GNSS
[Termes IGN] estimation de pose
[Termes IGN] filtrage du bruit
[Termes IGN] méthode du maximum de vraisemblance (estimation)
[Termes IGN] phase GNSS
[Termes IGN] positionnement cinématique en temps réel
[Termes IGN] résolution d'ambiguïté
[Termes IGN] signal GNSSIndex. décimale : THESE Thèses et HDR Résumé : (auteur) Navigation information is an essential element for the functioning of robotic platforms and intelligent transportation systems. Among the existing technologies, Global Navigation Satellite Systems (GNSS) have established as the cornerstone for outdoor navigation, allowing for all-weather, all-time positioning and timing at a worldwide scale. GNSS is the generic term for referring to a constellation of satellites which transmit radio signals used primarily for ranging information. Therefore, the successful operation and deployment of prospective autonomous systems is subject to our capabilities to support GNSS in the provision of robust and precise navigational estimates. GNSS signals enable two types of ranging observations: –code pseudorange, which is a measure of the time difference between the signal’s emission and reception at the satellite and receiver, respectively, scaled by the speed of light; –carrier phase pseudorange, which measures the beat of the carrier signal and the number of accumulated full carrier cycles. While code pseudoranges provides an unambiguous measure of the distance between satellites and receiver, with a dm-level precision when disregarding atmospheric delays and clock offsets, carrier phase measurements present a much higher precision, at the cost of being ambiguous by an unknown number of integer cycles, commonly denoted as ambiguities. Thus, the maximum potential of GNSS, in terms of navigational precision, can be reach by the use of carrier phase observations which, in turn, lead to complicated estimation problems. This thesis deals with the estimation theory behind the provision of carrier phase-based precise navigation for vehicles traversing scenarios with harsh signal propagation conditions. Contributions to such a broad topic are made in three directions. First, the ultimate positioning performance is addressed, by proposing lower bounds on the signal processing realized at the receiver level and for the mixed real- and integer-valued problem related to carrier phase-based positioning. Second, multi-antenna configurations are considered for the computation of a vehicle’s orientation, introducing a new model for the joint position and attitude estimation problems and proposing new deterministic and recursive estimators based on Lie Theory. Finally, the framework of robust statistics is explored to propose new solutions to code- and carrier phase-based navigation, able to deal with outlying impulsive noises. Note de contenu : Introduction
I- A signal processing approach to satellite-based navigation
II- On the position and attitude estimation in multi-antenna GNSS
III- Robust estimation for navigation in harsh environments
Conclusions and future researchNuméro de notice : 15279 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : POSITIONNEMENT Nature : Thèse étrangère Note de thèse : PhD Thesis : Computer Science and Technology : Carlos III Madrid : 2022 Organisme de stage : German Aerospace Center DOI : sans En ligne : https://e-archivo.uc3m.es/handle/10016/35375#preview Format de la ressource électronique : URL Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=101116
Titre : Robust GNSS phase tracking using variational bayesian inference Titre original : Méthodes de poursuite robuste de phase pour signaux GNSS basées sur l’inférence bayésienne variationnelle Type de document : Thèse/HDR Auteurs : Fabio Fabozzi, Auteur ; Stéphanie Bidon, Auteur Editeur : Toulouse : Université de Toulouse Année de publication : 2022 Importance : 173 p. Format : 21 x 30 cm Note générale : bibliographie
Thèse en vue de l'obtention du Doctorat de l'Université de Toulouse, délivré par l'Institut Supérieur de l’Aéronautique et de l’Espace, Spécialité Signal, Image, acoustique et optimisationLangues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Traitement du signal
[Termes IGN] données GNSS
[Termes IGN] filtrage bayésien
[Termes IGN] filtre de Kalman
[Termes IGN] glissement de cycle
[Termes IGN] inférence statistique
[Termes IGN] méthode robuste
[Termes IGN] phase
[Termes IGN] rapport signal sur bruit
[Termes IGN] récepteur GNSS
[Termes IGN] signal GNSSIndex. décimale : THESE Thèses et HDR Résumé : (auteur) In this Ph.D. thesis, we are interested in robust carrier-phase estimation by using Variational Bayesian filtering. Carrier-phase measurement has become a fundamental task in many various engineering applications such as precise point positioning in GNSS (Global Navigation Satellite System). Unfortunately, phase measurements obtained by traditional phase tracking techniques may be strongly affected by the presence of ambiguous phase jumps, known as cycle slips. The latter may strongly impact the performance of the considered phase tracking algorithm leading to, in the worst case, a permanent loss of lock (drop-lock) of the signal. A re-acquistion process is then necessary which afflicts the tracking performance. Therefore, to address this problem, we propose a robust nonlinear filter for carrier-phase tracking based on Restricted Variational Bayes inference. This methodology gives us a closed-form and easy-to-implement expression of the estimator. First, the algorithm is developed only for slow phase dynamics (i.e., first-order loop), then, its order is augmented by estimating a state vector formed by the carrier-phase and its derivatives. The performance of the proposed algorithm is compared with that of conventional techniques such as DPLL (Digital Phase Lock Loop) and KF (Kalman Filter)-based DPLL in terms of precision of estimation (root-mean-square error) and cycle slipping occurrence (mean-time-to-first-slip and cycle slip rate). The comparison is firstly conducted using synthetic data, and then, real GNSS data into a GNSS software-defined-radio receiver. Results show that the proposed method outperforms the conventional linear filters, when the signal-to-noise ratio is low. Note de contenu : Introduction
1- Introduction to GNSS
2- DPLL and robust phase tracking techniques
3- RVB algorithm in case of slow dynamics
4- RVB algorithm in case of high-order dynamics
5- RVB algorithm using real GNSS data
ConclusionNuméro de notice : 15268 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : POSITIONNEMENT Nature : Thèse française Note de thèse : thèse de Doctorat : Signal, Image, acoustique et optimisation : Toulouse : 2022 Organisme de stage : ISAE-ONERA SCANR DOI : sans En ligne : https://depozit.isae.fr/theses/2022/2022_Fabozzi_Fabio.pdf Format de la ressource électronique : URL Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=100684
Titre : Robustness of visual SLAM techniques to light changing conditions : Influence of contrasted local features, multi-planar representations and multimodal image analysis Type de document : Thèse/HDR Auteurs : Xi Wang, Auteur ; Eric Marchand, Directeur de thèse Editeur : Rennes : Université de Rennes 1 Année de publication : 2022 Importance : 153 p. Format : 21 x 30 cm Note générale : bibliographie
Thèse de Doctorat de l'Université de Rennes 1, Spécialité InformatiqueLangues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Traitement d'image optique
[Termes IGN] apprentissage profond
[Termes IGN] cartographie et localisation simultanées
[Termes IGN] éclairage
[Termes IGN] estimation de pose
[Termes IGN] information sémantique
[Termes IGN] primitive géométrique
[Termes IGN] programmation linéaire
[Termes IGN] robotique
[Termes IGN] vision par ordinateurIndex. décimale : THESE Thèses et HDR Résumé : (auteur) The SLAM (Simultaneous Localization And Mapping) technique concentrates on localizing and recovering the environment in a simultaneous way and is one of the core functionalities of many industrial products such as augmented reality, where the device poses should be tracked in real-time; autonomous driving, where one needs to localize the vehicle in a pre-generated map or unknown environment; and even modern filmmaking workflow, where the relative camera position and orientation are critical for post-processing or real-time prevising for directors and actors to visualise the visual effects on the stage. Multiple difficulties in different levels can influence the final performance of robot agents’s SLAM task, as the pipeline is long and complicated from the real world physics to the required information such as agent poses and 3-D map, which help us visualize colourful graphics scenes in AR devices or make hard decisions on the highway for autonomous driving. Many solutions are proposed for addressing each problem, respectively, with the means from classic statistic probability models to the modern data-driven deep neural network. However, the quest of improving the robot’s robustness under dynamic and complicated environments perisists and becomes more and more significant and active for nowadays robotics research. The need for improving the robustness of robot agents is imminent and regarded as one of most imperative factors for deploying robots ubiquitously in our daily life. Under this context, this thesis tries to address a small drop in the ocean of the problem of SLAM robustness, yet in a very systematic view: we try to break down the SLAM system into different and inter-influential modules. Then use the concept of "divide and conquer" for answering possible questions within each module and wishing to contribute to the community and help improve the robustness of SLAM systems under complicated conditions. With the above objectives, the contributions of the thesis are stated as follows for tackling the robustness problem from multiple angles: 1) From the image feature angle, we proposed a multiple layered image structure for improving the performance of traditional local image features under extreme conditions. Furthermore, an optimization method on linear searching and mutual information assisted convex optimization are designed for tuning the optimal parameters with the proposed structure; 2) From the geometric primitive angle, we proposed a relative pose estimation and SLAM framework under the multiple planar assumption, by keypoint feature-based and template tracker based methods, respectively. We tried to achieve better performance of mapping and tracking simultaneously with the help of a more general planar assumption. 3) From the angle of relocalization of the SLAM system, the idea is to recover the already passed locations of the robot agent for lowering the overall estimation error or when the robot is in lost status. We proposed a binary graph structure for embedding spatial information and heterogeneous data formats such as depth image, semantic information etc. The proposed method enables robotics SLAM systems to relocalize themselves with a higher success rate even under different lighting, weather and seasonal conditions. Note de contenu : 1- Introduction
2- Résumé
3- Background on visual SLAM techniques
4- Related work
5- Organisation
6- Multiple layers image
7- Multi-planar relative pose estimation via superpixel
8- TT-SLAM
9- Binary graph descriptor for robust relocalization on heterogeneous data
ConclusionNuméro de notice : 24074 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : IMAGERIE/INFORMATIQUE Nature : Thèse française Note de thèse : Thèse de Doctorat : Informatique : Rennes 1 : 2022 Organisme de stage : IRISA DOI : sans En ligne : https://www.theses.fr/2022REN1S022 Format de la ressource électronique : URL Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=102162 Salt tectonic imaging at crustal and experimental scales by seismic migration and adjoint method / Javier Abreu-Torres (2022)
Titre : Salt tectonic imaging at crustal and experimental scales by seismic migration and adjoint method : offshore application context Type de document : Thèse/HDR Auteurs : Javier Abreu-Torres, Auteur ; José Darrozes, Directeur de thèse ; Roland Martin, Directeur de thèse Editeur : Toulouse : Université de Toulouse 3 Paul Sabatier Année de publication : 2022 Importance : 204 p. Format : 21 x 30 cm Note générale : Bibliographie
Thèse présentée pour l'obtention du Doctorat de l'Université Paul Sabatier Toulouse 3, Spécialité Astrophysique, Sciences de l'Espace, PlanétologieLangues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Traitement du signal
[Termes IGN] corrélation d'images
[Termes IGN] données géologiques
[Termes IGN] modèle 3D du site
[Termes IGN] onde sismique
[Termes IGN] scène sous-marine
[Termes IGN] sel
[Termes IGN] structure géologique
[Termes IGN] temps de propagationIndex. décimale : THESE Thèses et HDR Résumé : (Auteur) La découverte de structures géologiques salines est une raison économique importante pour l'exploration dans le monde car elles constituent un piège naturel pour diverses ressources. Cependant, l'imagerie de ces structures est un grand défi. En raison des propriétés du sel, dont les vitesses de propagation sont beaucoup plus élevées que celles des strates adjacentes, les ondes sismiques sont piégées dans ces structures, produisant un grand nombre d'artefacts numériques parasites, tels que des multiples. Cela interfère avec le signal sismique primaire, ce qui empêche de voir clairement ce qui se trouve sous les structures salifères. Parmi toutes les méthodes d'exploration géophysique, la méthode de migration par renversement temporel (RTM), qui fait partie des méthodes qui utilisent la résolution de la forme d'onde sismique complète, est un outil d'imagerie très puissant, même dans les régions à géologie complexe. Dans ce travail, nous utilisons la méthode RTM basée sur l'adjoint, qui consiste essentiellement en trois étapes : la solution de l'équation des ondes, la solution de l'équation des ondes adjointe et la condition d'imagerie, qui consiste en la corrélation des champs d'ondes directs et adjoints. Ce travail peut être divisé en deux cas d'étude : le premier cas consiste en un modèle synthétique bidimensionnel d'un dôme de sel, issu de la migration finale d'une étude réelle dans le Golfe du Mexique. Le second cas consiste en un modèle tridimensionnel expérimental (WAVES), élaboré par le laboratoire LMA de Marseille, qui simule une structure saline, structures sédimentaires environnantes, et un socle. Le modèle a été immergé dans l'eau pour recréer un sondage marin réaliste. Deux types de données différents ont été obtenus dans cette expérience : des données à décalage nul et des données à décalage multiple. Pour résoudre l'équation des ondes impliquée dans la méthode RTM basée sur l'adjoint, nous utilisons des différences finies d'ordre 4 dans les deux cas. De plus, dans le second cas, nous avons utilisé le code UniSolver, qui résout la méthode RTM basée sur l'adjoint en utilisant des différences finies d'ordre 4 et un parallélisme basé sur MPI. Nous avons mis en œuvre les équations viscoélastiques pour simuler l'effet de l'atténuation. Pour cette raison, le schéma "Checkpointing" est introduit pour calculer la condition d'imagerie et assurer la stabilité physique et numérique. Dans le premier cas d'étude, nous analysons la reconstruction de l'image du dôme de sel que produisent différents noyaux de sensibilité. Nous calculons ces noyaux en utilisant différentes paramétrisations (densité - vitesse P), ou (densité - constantes de Lamé) pour une rhéologie acoustique. Nous étudions également comment l'utilisation de différents modèles a priori affecte l'image finale en fonction du type de noyau calculé. En utilisant les résultats obtenus en 2D, nous calculons des noyaux synthétiques tridimensionnels en utilisant une rhéologie élastique. Dans le second cas, nous effectuons d'abord une calibration des propriétés du modèle pour des données à décalage nul, et une fois que les données synthétiques et réelles s'ajustent bien, nous calculons les noyaux tridimensionnels. Nous résolvons le problème direct pour le cas à décalage multiple avec et sans effets d'atténuation.[...] Note de contenu : 1. General introduction
Introduction
1.1 Geological context
1.2 Scope of the study
1.3 Upper crust and near surface imaging
1.4 Introduction (en français)
1.5 Imagerie de la croûte supérieure et de la proche surface
2. Seismic wave equation resolution and seismic imaging methods
2.1 Forward problem equations
2.2 Reverse Time Migration method
2.3 Principles of the LSRTM method
2.4 Principles of the FWI method
2.5 Numerical solution of the wave equation
2.6 Generalization of the Checkpointing-based sensitivity kernel calculations
2.7 Multiple contamination of seismic data
2.8 Conclusions
3. 2D and 3D synthetic sensitivity analysis
3.1 2D synthetic RTM and sensitivity analysis of the kernels
3.2 Results in 2D
3.3 Discussion
3.4 3D synthetic elastic case
3.5 Acknowledgments
4. 3D imaging for a real case
4.1 Introduction
4.2 3D real viscoelastic case: The WAVES model
4.3 Viscoelastic imaging results using FWI
4.4 Discussion
4.5 Conclusions
5. Conclusions and perspectivesNuméro de notice : 26942 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : IMAGERIE Nature : Thèse française Note de thèse : Thèse de Doctorat : Astrophysique, Sciences de l'Espace, Planétologie : Toulouse 3 : 2022 Organisme de stage : Géosciences Environnement Toulouse GET nature-HAL : Thèse DOI : sans Date de publication en ligne : 13/10/2022 En ligne : https://tel.hal.science/tel-03813706/ Format de la ressource électronique : URL Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=102118 Scaling up and evaluating surface reconstruction from point clouds of open scenes / Yanis Marchand (2022)PermalinkPermalinkTowards expressive graph neural networks : Theory, algorithms, and applications / Georgios Dasoulas (2022)PermalinkTowards synthetic sensing for smart cities : a machine/deep learning-based approach / Faraz Malik Awan (2022)PermalinkPermalinkUse of multi-temporal and multi-sensor data for continental water body extraction in the context of the SWOT mission / Nicolas Gasnier (2022)PermalinkPermalinkPermalink3D urban scene understanding by analysis of LiDAR, color and hyperspectral data / David Duque-Arias (2021)PermalinkAmélioration des résolutions spatiale et spectrale d’images satellitaires par réseaux antagonistes / Anaïs Gastineau (2021)Permalink