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Auteur A. Gademer |
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Titre : Réalité Terrain Étendue : une nouvelle approche pour l’extraction de paramètres de surface biophysiques et géophysiques à l’échelle des individus = Extended Ground Truth : a new methodology for biophysical and geophysical surface parameters extraction at subject scale Type de document : Thèse/HDR Auteurs : A. Gademer, Auteur ; Jean-Paul Rudant , Directeur de thèse Editeur : Champs/Marne : Université Paris-Est Année de publication : 2010 Importance : 257 p. Format : 21 x 30 cm Note générale : Bibliographie
Thèse pour obtenir le grade de Docteur de l’École Doctorale Mathématique et STIC, Spécialité Sciences de l’Information GéographiqueLangues : Français (fre) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Acquisition d'image(s) et de donnée(s)
[Termes IGN] carte de la végétation
[Termes IGN] données de terrain
[Termes IGN] drone
[Termes IGN] géoréférencement
[Termes IGN] image aérienne oblique
[Termes IGN] image multibande
[Termes IGN] pas d'échantillonnage au sol
[Termes IGN] prise de vue aérienne
[Termes IGN] restitutionIndex. décimale : THESE Thèses et HDR Résumé : (Auteur) L'observation de notre planète et de ses paramètres de surface est une activité essentielle des Sciences de la vie et de la Terre. Ce mémoire propose une nouvelle approche pour l'analyse des paramètres biophysiques et géophysiques, appelée Réalité Terrain Étendue, et qui mêle les avantages des relevés terrain et de la télédétection. Nous nous sommes en particulier attachés aux avantages de la télédétection basse altitude et d'un système micro-drone multi-caméras pour la cartographie de la dynamique de la végétation à l'échelle des individus. Cette problématique pose de nombreuses contraintes sur notre système notamment sur l'acquisition des données et a nécessité le développement de capteurs innovants et la capacité de s'adapter aux cycles phénologiques pour améliorer leur capacité de discrimination. La télédétection basse altitude à partir de micro-drones civils est une solution intéressante en terme de résolution spatiale et de souplesse opérationnelle. Nous avons donc mis en place un système complet de drone avec une charge utile spécifique emportant simultanément trois appareils photographiques pour l'acquisition à la demande d'images obliques, stéréoscopiques ou multispectrales et permettant le développement de nouvelles méthodes d'identification de la végétation. Enfin, en participant à un relevé terrain du Muséum national d'Histoire naturelle, nous avons validé l'intérêt de notre système pour la cartographie de la dynamique de la végétation. Ce travail s'ouvre sur de nombreuses applications et perspectives de recherche, comme l'extraction de paramètres biophysiques par stéréorestitution et l'agriculture de précision. Note de contenu : Introduction Générale
1 Cartographie de la végétation à l'échelle des individus : utilisation de la Réalité Terrain Étendue
1.1 Enjeux de la cartographie de la végétation
1.1.1 Contexte de la biodiversité
1.1.2 Étude et protection des ressources naturelles
1.1.3 Cartographie de la dynamique de la végétation
1.2 Concept de Réalité Terrain Étendue
1.2.1 Méthodes actuellement utilisées
1.2.2 Formalisation du concept
1.3 Contraintes posées par la cartographie de la végétation à l'échelle des individus
1.3.1 Discrimination des espèces
1.3.1.1 Signature spectrale
1.3.1.2 Aspect morphologique et textural
1.3.1.3 Approche 3D
1.3.2 Contraintes opérationnelles
1.3.3 Résolution et identification de la végétation
1.3.3.1 Échelle, résolution des capteurs et taille de l'échantillon au sol
1.3.3.2 Interprétabilité des images
1.3.4 Synthèse
2 Quels outils de télédétection pour la Réalité Terrain Étendue ?
2.1 Un problème de média
2.1.1 Télédétection spatiale
2.1.2 Télédétection aéroportée
2.1.2.1 Caméras petit format
2.1.2.2 Caméras moyen format
2.1.2.3 Caméras grand format
2.1.2.4 Limites opérationnelles
2.1.3 Télédétection basse altitude
2.2 Arrivée des microdrones civils
2.2.1 Brève histoire des drones
2.2.2 Classification
2.2.3 Aspects règlementaires
2.2.4 Évolutions technologiques récentes
2.2.5 Avantages opérationnels
2.2.6 Limites des systèmes actuels
2.3 Contraintes sur l'instrumentation
2.3.1 Notion de charge utile
2.3.2 Caméras pour les micro-drones
2.3.3 Systèmes multi-caméras
2.3.3.1 Systèmes directionnels
2.3.3.2 Systèmes stéréoscopiques
2.3.3.3 Systèmes multi-spectraux
2.3.3.4 Synthèse
2.3.4 Géolocalisation des images
2.3.4.1 Principe et enjeux de la géolocalisation
2.3.4.2 Capteurs pour le géoréférencement direct
2.3.5 Contraintes sur le système
2.4 Contraintes tirées du modèle image
2.4.1 Calcul de la vitesse de déplacement en fonction du recouvrement désiré
2.4.2 Calcul de la vitesse de déplacement en fonction du flou de filé
2.4.3 Choix de la distance focale
2.4.4 Influence de l'inclinaison sur la taille de l'échantillon au sol
2.4.5 Synthèse générale
3 Système micro-drone multi-cameras développé durant la thèse
3.1 Présentation du système utilisé
3.1.1 Choix du quadri-rotors
3.1.2 Principe de vol
3.1.3 Architecture du système
3.1.3.1 Assistant bas niveau
3.1.3.2 Assistant pilotage
3.1.3.3 Cartes filles : altimètre et charge utile
3.1.3.4 La station sol
3.1.4 Caractéristiques du porteur
3.2 Capteur multi-caméras
3.2.1 Avantages attendus du système
3.2.2 Support tri-caméras
3.2.3 Réalisation mécanique
3.2.4 Choix du modèle d'appareil photographique numérique
3.2.5 Électronique de contrôle et station sol
3.2.5.1 Contrôle électronique d'un appareil du commerce
3.2.5.2 Analyse des signaux
3.2.5.3 Réalisation de la carte
3.2.6 Autres systèmes de vision
3.2.6.1 Système de visée et de pilotage embarqué
3.2.6.2 Acquisition de flux vidéos
3.2.6.3 Afficheur tête haute
3.3 Avancées logicielles
3.3.1 Station sol
3.3.2 Plan de vol
3.3.3 Projection des empreintes au sol des images
3.3.4 Recherche topologique dans une base d'images
3.4 Bilan des travaux
3.4.1 Sorties terrain
3.4.2 Avancement
4 Mise en oeuvre du système et premiers résultats
4.1 Mission terrain
4.1.1 Présentation de la zone d'étude
4.1.2 Déroulement de la mission terrain
4.1.3 Bilan de la mission
4.1.4 Exemples d'images acquises et interprétation manuelle
4.2 Premier travaux sur les images
4.2.1 Classification automatique
4.2.2 Stéréorestitution
4.3 Perspectives pour de nouvelles missions
Conclusion générale et perspectivesNuméro de notice : 10975 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : FORET/IMAGERIE Nature : Thèse française Note de thèse : Thèse de doctorat : Sciences de l’Information Géographique : Paris-Est : 2010 Organisme de stage : Équipe GTMC (Université Paris-Est Marne-la-Vallée) ; Équipe ATIS (École Supérieure d’Informatique Électronique Automatique) nature-HAL : Thèse DOI : sans Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=45152 Documents numériques
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