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THESE : Thèses et HDR |
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Titre : Surface reconstruction based on forest terrestrial LiDAR data Type de document : Thèse/HDR Auteurs : Jules Morel, Auteur ; Marc Daniel, Directeur de thèse ; Cédric Vega , Directeur de thèse ; Alexandra Bac, Directeur de thèse Editeur : Aix-en-Provence : Université d'Aix-Marseille Année de publication : 2017 Importance : 178 p. Format : 21 x 30 cm Note générale : bibliographie
A dissertation presented to the Department of Mathématique et Informatique in partial fulfillment of the requirements for the degree of Doctor of Philosophy in the subject of Computer ScienceLangues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Lasergrammétrie
[Termes IGN] distribution de Poisson
[Termes IGN] données lidar
[Termes IGN] données TLS (télémétrie)
[Termes IGN] fonction de base radiale
[Termes IGN] interpolation
[Termes IGN] modélisation de la forêt
[Termes IGN] placette d'échantillonnage
[Termes IGN] reconstruction d'objet
[Termes IGN] semis de points
[Termes IGN] structure d'un peuplement forestier
[Termes IGN] structure de la végétationIndex. décimale : THESE Thèses et HDR Résumé : (auteur) In recent years, the capacity of LiDAR technology to capture detailed information about forests structure has attracted increasing attention in the field of forest science. In particular, the terrestrial LiDAR arises as a promising tool to retrieve geometrical characteristics of trees at a millimeter level. This thesis studies the surface reconstruction problem from scattered and unorganized point
clouds, captured in forested environment by a terrestrial LiDAR. We propose a sequence of algorithms dedicated to the reconstruction of forests plot attributes model: the ground and the woody structure of trees (i.e. the trunk and the main branches). In practice, our approaches model the surface with implicit function build with radial basis functions to manage the homogeneity and handle the noise of the sample data points. Our first focus is on the reconstruction of the ground surface whose level of detail is based on local complexity, through alternation between scale refinement, filtering and reconstruction. The result arises from the polygonization of the implicit function expressed as the merging of local approximations by compactly supported radial basis function used as partition of unity. Once the ground is modeled, the topology effects can be ignored in the following computation steps that focus on the modeling of trees. Traditionally, the processing of the woody part is achieved by a discrete reconstruction in the form of a stack of independent building blocks. From such a model, our approach developed for the ground is adapted to approximate the woody part of the tree by a more flexible continuous surface. Expressed as an implicit function, the tree model can be refined by an additional computational step in order to describe precisely the geometry. With this in mind, we propose a method dedicated to the fine reconstruction of occluded objects: from 3D samples presenting occlusions,
we use the previously described continuous model to guide a Poisson surface reconstruction. Thus, we guarantee the production of a watertight surface that approximates sharply the point cloud in the visible areas and extrapolates consistently the tree shape in the occlusions.Note de contenu : 1- Introduction
2- Terrestrial LiDAR scanning in forests
3- Survey on surface reconstruction
4- Reconstruction of open surface
5- Geometric model of trees
6- Reconstruction of partially occluded objects
7- Conclusion and perspectivesNuméro de notice : 25855 Affiliation des auteurs : LIF+Ext (2012-2019) Thématique : IMAGERIE Nature : Thèse française Note de thèse : PhD Thesis: Computer Science : Marseille : 2017 Organisme de stage : Institut Français de Pondichéri (Inde) nature-HAL : Thèse DOI : sans En ligne : http://www.theses.fr/2017AIXM0039 Format de la ressource électronique : URL Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=95472
Titre : Variations actuelles du niveau de la mer Type de document : Thèse/HDR Auteurs : Habib Boubacar Dieng, Auteur ; Anny Cazenave, Directeur de thèse ; Benoit Meyssignac, Directeur de thèse Editeur : Toulouse : Université de Toulouse 3 Paul Sabatier Année de publication : 2017 Importance : 284 p. Format : 21 x 30 cm Note générale : bibliographie
Thèse en vue de l'obtention du Doctorat de l'Université Paul Sabatier de Toulouse, spécialité : Océan, Atmosphère, ClimatLangues : Français (fre) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Nivellement
[Termes IGN] changement climatique
[Termes IGN] données GRACE
[Termes IGN] El Niño-Southern oscillation
[Termes IGN] fonte des glaces
[Termes IGN] masse d'eau
[Termes IGN] niveau de la mer
[Termes IGN] niveau moyen des mers
[Termes IGN] océanographie spatiale
[Termes IGN] température de surface de la mer
[Termes IGN] variabilitéIndex. décimale : THESE Thèses et HDR Résumé : (auteur) Depuis le début des années 1990 on suit l'évolution globale du niveau de la mer grâce aux satellites altimétriques. Ils observent une hausse du niveau moyen global de la mer (GMSL) de 3.4 ± 0.4 mm/an sur la période 1993-2016 (ce qui représente le double de ce qui a été observé au cours du 20ème siècle par les marégraphes, hausse à 1.7 mm/an entre 1900 et 1990). Le GMSL présente aussi des fluctuations interannuelles qui peuvent atteindre quelques millimètres, surtout pendant les épisodes ENSO. Cette hausse n'est pas régionalement uniforme : elle a été 3 fois plus rapide que la hausse moyenne globale dans certaines zones entre 1993 et 2016. Au cours du 21ème siècle, on s'attend à une hausse accrue du GMSL pouvant aller jusqu'à 1 m à l'horizon 2100, avec une forte variabilité régionale. Il est donc important de comprendre l'évolution actuelle du niveau des océans qui constitue une menace sérieuse pour de nombreuses régions côtières basses souvent très peuplées. Cette thèse s'inscrit dans le contexte du projet niveau de la mer CCI (Climate Change Initiative) de l'Agence Spatiale Européenne (ESA) ayant pour objectif de fournir de meilleurs produits du niveau de la mer combinant les missions Topex/Poseidon, Jason-1/2, ERS-1/2 et Envisat. L'objectif premier de cette thèse est de valider ces produits SL_CCI du niveau de la mer en utilisant différentes approches, en particulier par l'étude du bilan (comparaison du GMSL observé avec la somme des différentes contributions : composante stérique, fonte des glaces continentales et transferts d'eau depuis les terres émergées). Un autre objectif est d'estimer les composantes du niveau de la mer mal connues, et tout particulièrement le contenu thermique de l'océan profond non mesurable par le système Argo, et la contribution du stock d'eau sur les continents. Ces travaux ont montré que la contribution de l'océan profond en dessous de 2000m est faible sur la période 2005-2013 et contenue dans la barre d'incertitudes des données (erreurs qui proviennent essentiellement, (1) des produits niveau de la mer altimétriques et des lacunes de la couverture géographique des données Argo dans la région Indonésienne pour la tendance et (2) des produits GRACE et Argo pour la variabilité interannuelle). Nos résultats et la méthode utilisée montrent que le niveau de la mer et ses composantes sont encore entachés d'erreurs importantes. Dans la deuxième partie, nous avons analysé l'influence du phénomène ENSO (El Niño et La Niña) sur les variations interannuelles du GMSL. Nous montrons que lors des évènements La Niña comme celui de 2010-2011, le déficit de précipitations sur l'océan (et l'excès sur les continents) conduit à une baisse temporaire de la masse de l'océan global et donc du niveau de la mer. C'est essentiellement la variation de masse de l'océan qui explique la variabilité interannuelle du niveau de la mer lors des évènements ENSO, et le déficit (La Niña) ou excès (El Niño) de masse se trouve confiné dans l'océan Pacifique tropical Nord. Pour finir, nous analysons l'évolution de la température moyenne de l'air et de l'océan en surface sur la période du "hiatus" (2003-2013). Nous montrons que ce hiatus, c'est à dire le ralentissement récent de la hausse de la température moyenne globale de la Terre est un phénomène quasi global, même si le Pacifique tropical Est s'est fortement refroidi. Cette "supposée" pause récente s'explique par la variabilité naturelle interne du climat. La Terre est toujours en état de déséquilibre énergétique dû à l'accumulation de gaz à effet de serre. Nous mettons en évidence le rôle de la variabilité naturelle à court terme sur les changements à plus long terme associés au réchauffement climatique anthropique. Note de contenu : Introduction
1- Les variations passées et actuelles du niveau de la mer
2- Bilan du niveau de la mer et estimation des contributions manquantes ou mal connues
3- Influence d'ENSO (El Niño et La Niña) sur la variabilité interannuelle du niveau moyen global de la mer
4- Evolutions récentes de la température moyenne de la Terre et du niveau de la mer
ConclusionNuméro de notice : 25737 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : POSITIONNEMENT Nature : Thèse française Note de thèse : Thèse de Doctorat : Océan, Atmosphère, Climat : Toulouse 3 : 2017 Organisme de stage : LEGOS (Toulouse) nature-HAL : Thèse DOI : sans En ligne : http://www.theses.fr/2017TOU30003 Format de la ressource électronique : URL Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=94927 Vision stéréoscopique temps-réel pour la navigation autonome d'un robot en environnement dynamique / Maxime Derome (2017)
Titre : Vision stéréoscopique temps-réel pour la navigation autonome d'un robot en environnement dynamique Type de document : Thèse/HDR Auteurs : Maxime Derome, Auteur ; Guy Le Besnerais, Directeur de thèse Editeur : Paris-Orsay : Université de Paris 11 Paris-Sud Centre d'Orsay Année de publication : 2017 Importance : 162 p. Format : 21 x 30 cm Note générale : Bibliographie
Thèse de doctorat de l'Université Paris-Saclay préparée à l’Université Paris-Sud,
École doctorale n°580 Sciences et technologies de l’information et de la communication (STIC)
Spécialité de doctorat : Mathématiques et informatiqueLangues : Français (fre) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Photogrammétrie numérique
[Termes IGN] appariement d'images
[Termes IGN] détection d'objet
[Termes IGN] estimation de pose
[Termes IGN] estimation par noyau
[Termes IGN] estimation statistique
[Termes IGN] navigation autonome
[Termes IGN] odomètre
[Termes IGN] propagation d'erreur
[Termes IGN] robot mobile
[Termes IGN] temps réel
[Termes IGN] trajectoire (véhicule non spatial)
[Termes IGN] vision par ordinateur
[Termes IGN] vision stéréoscopiqueIndex. décimale : THESE Thèses et HDR Résumé : (auteur) L’objectif de la thèse est de concevoir un système de perception stéréoscopique embarqué, permettant une navigation robotique autonome en présence d’objets mobiles. Pour pouvoir naviguer en environnement inconnu et en présence d’objets mobiles quelconques, nous avons adopté une approche purement géométrique reposant sur l’estimation de la disparité stéréo, du flot optique et du flot de scène. Pour assurer une couverture maximale du champ visuel, nous avons employé des méthodes d'estimation denses qui traitent chaque pixel de l'image. Enfin, puisque les algorithmes utilisés doivent s’exécuter en embarqué sur un robot, nous nous sommes efforcé de sélectionner ou concevoir des algorithmes rapides, pour nuire au minimum à la réactivité du système. Cette thèse présente plusieurs contributions. Nous avons proposé une nouvelle approche pour l’estimation du flot de scène, en combinant des algorithmes d’odométrie visuelle, d’appariement stéréo et de flot optique. Son implémentation sur GPU permet une estimation du flot de scène à cadence vidéo sur les images du dataset KITTI. Une méthode de détection dense d’objets mobiles a aussi été proposée, en modélisant statistiquement et en propageant toutes les erreurs de mesures. Enfin, nous avons validé expérimentalement sur un petit robot terrestre ces algorithmes de perception, en les couplant à un module de commande prédictive. L’expérience montre que le système de perception proposé est suffisamment rapide pour permettre au robot de détecter un objet mobile et d’adapter à la volée sa trajectoire afin d’éviter une collision. Note de contenu : Introduction
1 - Perception 3D à Partir d'un Banc Stéréoscopique
2 - Estimations Temporelles : Odométrie Stéréo, Flot Optique, Flot de scène
3 - Détection Dense d'Objets Mobiles à Partir d'un Banc Stéréo en déplacement
4 - Programmation sur GPU d'Algorithmes Temps-Réel et Application à la Navigation Autonome en Robotique
ConclusionNuméro de notice : 21575 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : IMAGERIE/INFORMATIQUE/MATHEMATIQUE Nature : Thèse française Note de thèse : Thèse de doctorat : Mathématiques et informatique : Université Paris-Saclay : 2017 nature-HAL : Thèse DOI : sans En ligne : http://www.theses.fr/2017SACLS156 Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=90578 Visualization of two-phase flow dynamics: Techniques for droplet interactions, interfaces, and material transport / Grzegorz Karol Karch (2017)
Titre : Visualization of two-phase flow dynamics: Techniques for droplet interactions, interfaces, and material transport Type de document : Thèse/HDR Auteurs : Grzegorz Karol Karch, Auteur ; Thomas Ertl, Directeur de thèse ; H. Theisel, Directeur de thèse Editeur : Stuttgart : University of Stuttgart Année de publication : 2017 Importance : 180 p. Format : 21 x 30 cm Note générale : Bibliography
Von der Fakultät Informatik, Elektrotechnik und Informationstechnik und dem Stuttgart Research Centre for Simulation Technology der Universität Stuttgart zur Erlangung der Würde eines Doktors der Naturwissenschaften (Dr. rer. nat.), genehmigte AbhandlungLangues : Anglais (eng) Descripteur : [Termes IGN] analyse visuelle
[Termes IGN] mécanique des fluides
[Termes IGN] visualisation 4DIndex. décimale : THESE Thèses et HDR Résumé : (auteur) Computational visualization allows scientists and engineers to better understand simulation data and gain insights into the studied natural processes. Particularly in the field of computational fluid dynamics, interactive visual presentation is essential in the investigation of physical phenomena related to gases and liquids. To ensure effective analysis, flow visualization techniques must adapt to the advancements in the field of fluid dynamics that benefits substantially from the growing computational power of both commodity desktops and supercomputers on the one hand, and steadily expanding knowledge about fluid physics on the other. A prominent example of these advances can be found in the research of two-phase flow with liquid droplets and jets, where high performance computation and sophisticated algorithms for phase tracking enable well resolved and physically accurate simulations of liquid dynamics. Yet, the field of two-phase flow has remained largely unexplored in visualization research so far, leaving the scientists and engineers with a number of challenges when analyzing the data. These include the difficulty in tracking and investigating topological events in large droplet groups, high complexity of droplet dynamics due to the involved interfaces, and a limited choice of high quality interactive methods for the analysis of related transport phenomena. It is therefore the aim of this thesis to address these challenges by providing a multi-scale approach for the visual investigation of two-phase flow, with the focus on the analysis of droplet interaction, fluid interfaces, and material transport. To address the problem of analyzing highly complex two-phase flow simulations with droplet groups and jets, a linked-view approach with three-dimensional and abstract space-time graph representation of droplet dynamics is proposed. The interactive brushing and linking allows for general exploration of topological events as well as detailed inspection of dynamics in terms of oscillations and rotations of droplets. Another approach further examines the separation of liquid phases by segmenting liquid volumes according to their topological changes in future time. For visualization, boundary surfaces of these volume segments are extracted that reveal intricate details of droplet topology dynamics. Additionally, within this framework, visualization of advected particles corresponding to arbitrarily selected segment provides useful insights into the spatio-temporal evolution of the segment. The analysis of interfaces is necessary to understand the interplay of interface dynamics and the dynamics of droplet interactions. A commonly used technique for interface tracking in the volume of fluid-based simulations is the piecewise linear approximation which, although accurate, can affect the quality of the simulation results. To study the influence of the interface reconstruction on the phase tracking procedure, a visualization method is presented that extracts the interfaces by means of the first-order Taylor approximation, and provides several derived quantities that help assess the simulation results in relation to the interface reconstruction quality. The liquid interface is further investigated from the physical standpoint with an approach based on quantities derived from velocity and surface tension gradients. The developed method supports examination of surface tension forces and their impact on the interface instability, as well as detailed analysis of interface deformation characteristics. A line of research important for engineering applications is the analysis of electric fields on droplet interfaces. It is, however, complicated by higher-order elements used in the simulations to preserve field discontinuities. A visualization method has been developed that correctly visualizes these discontinuities at material boundaries. Additionally, the employed space-time representation of the droplet-insulator contact line reveals characteristics of electric field dynamics. The dynamics of droplets are often examined assuming single-phase flow, for instance when the internal material transport is of interest. From the visualization perspective, this allows for adaption of traditional vector field visualization techniques to the investigation of the studied phenomena. As one such concept, dye based visualization is proposed that extends the transport analysis to advection-diffusion problems, therefore revealing true transport behavior. The employed high quality advection preserves fine details of the dye, while the implementation on graphics processing units ensures interactive visualization. Several streamline-based concepts are applied in space-time representation of 2D unsteady flow. By interpreting time as the third spatial dimension, many 3D streamline-based visualization techniques can be applied to investigate 2D unsteady flow. The introduced vortex core ribbons support the examination of vortical flow behavior by revealing rotation near the core lines. For the study of topological structures, a method has been developed that extracts separatrices implicitly as boundaries of regions with different flow behavior, and therefore avoids potentially complicated explicit extraction of various topological structures. All proposed techniques constitute a novel multi-scale approach for visual analysis of two-phase flow. The analysis of droplet interactions is addressed with visualization of the phenomena leading to breakups and with detailed visual inspection of these breakups. On the interface level, techniques for the interface analysis give insights into the simulation quality, mechanisms behind topology changes, as well as the behavior of electrically charged droplets. Further down the scale, the dye-based visualization, streamline-based concepts for space-time analysis, and the implicit extraction of flow topology allow for the investigation of droplet internal transport as well as general single-phase flow scenarios. The applicability of the proposed methods extends, in a varying degree, beyond the use in two-phase flow. Their usability is demonstrated on data from simulations based on Navier-Stokes equations that exemplify practical problems in the research of fluid dynamics. Note de contenu : Introduction
1 - Fundamentals and State of the Art
2 - Visualization of Interactions in Droplet Groups
3 - Visualization of Liquid Interface Dynamics
4 - Visualization Approaches for Material Transport
ConclusionNuméro de notice : 21572 Affiliation des auteurs : non IGN Nature : Thèse étrangère Note de thèse : Doktor thesis : Sciences naturelles : Stuttgart : 2017 En ligne : https://elib.uni-stuttgart.de/handle/11682/9701 Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=90563 Acquisition et reconstruction de données 3D denses sous-marines en eau peu profonde par des robots d'exploration / Loïca Avanthey (2016)
Titre : Acquisition et reconstruction de données 3D denses sous-marines en eau peu profonde par des robots d'exploration Type de document : Thèse/HDR Auteurs : Loïca Avanthey, Auteur ; Michel Roux, Directeur de thèse ; Laurent Beaudoin, Directeur de thèse Editeur : Paris [France] : Télécom ParisTech Année de publication : 2016 Importance : 262 p. Format : 21 x 30 cm Note générale : bibliographie
Thèse pour obtenir le grade de docteur délivré par Télécom Paris Tech, spécialité Signal et ImagesLangues : Français (fre) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Photogrammétrie numérique
[Termes IGN] acquisition de données
[Termes IGN] appariement de points
[Termes IGN] capteur optique
[Termes IGN] carte bathymétrique
[Termes IGN] couple stéréoscopique
[Termes IGN] données de terrain
[Termes IGN] données localisées 3D
[Termes IGN] étalonnage de capteur (imagerie)
[Termes IGN] fond marin
[Termes IGN] réalité de terrain
[Termes IGN] recalage de données localisées
[Termes IGN] reconstruction 3D
[Termes IGN] relief sous-marin
[Termes IGN] robot
[Termes IGN] scène sous-marine
[Termes IGN] semis de pointsIndex. décimale : THESE Thèses et HDR Résumé : (auteur) Notre planète est pour l’essentiel recouverte par les mers et les océans, or notre connaissance des fonds marins est très inférieure à celle que nous possédons sur les terres émergées. Dans ce mémoire, nous cherchons à concevoir un système dédié à la cartographie thématique à grande échelle pour obtenir à la demande un nuage de points dense représentatif d’une scène sous-marine ou subaquatique par reconstruction tridimensionnelle. Le caractère complexe de ce type de système nous amène à privilégier une approche délibérément transversale. Nous nous intéresserons en particulier aux problématiques posées par l’étude à l’échelle des individus de petites zones en eau peu profonde. Les premières concernent l’acquisition in situ efficace de couples stéréoscopiques avec une logistique adaptée à la taille des zones observées : nous proposons pour cela un microsystème agile, peu coûteux et suffisamment automatisé pour fournir des données reproductibles et comparables. Les secondes portent sur l’extraction fiable de l’information tridimensionnelle à partir des données acquises : nous exposons les algorithmes que nous avons élaborés pour prendre en compte les caractéristiques particulières du milieu aquatique (dynamisme, propagation difficile des ondes électromagnétiques, etc.). Nous abordons donc en détail dans ce mémoire les problèmes d’appariement dense, d’étalonnage, d’acquisition in situ, de recalage et de redondance des données rencontrés dans le milieu sous-marin. Note de contenu : Introduction
1 - Contexte
2 - Nuages de points sous-marins
3 - Mise en oeuvre et analyse
4 - Conclusion et perspectivesNuméro de notice : 21585 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : IMAGERIE Nature : Thèse française Note de thèse : Thèse : Signal et Image : Télécom Paris Tech : 2016 nature-HAL : Thèse DOI : sans En ligne : http://www.theses.fr/2016ENST0055 Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=90609 PermalinkApplication des techniques de photogrammétrie par drone à la caractérisation des ressources forestières / Jonathan Lisein (2016)PermalinkApport de la géodésie française fond de mer à l'évaluation de l'aléa sismique côtier : distancemétrie en mer de Marmara et simulation de GNSS/A aux Antilles / Pierre Sakic-Kieffer (2016)PermalinkApport de la prise en compte de la variabilité intra-classe dans les méthodes de démélange hyperspectral pour l'imagerie urbaine / Charlotte Revel (2016)PermalinkPermalinkAutomatisation de la généralisation cartographique : Relations et interactions, orchestration et approches multi-agents / Cécile Duchêne (2016)PermalinkCombination of GNSS and SLR measurements : contribution to the realization of the terrestrial reference frame / Sara Bruni (2016)PermalinkPermalinkPermalinkPermalink