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Auteur Thomas Houet |
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Hyperspectral imagery and urban areas: results of the HYEP project / Christiane Weber in Revue Française de Photogrammétrie et de Télédétection, n° 224 (2022)
[article]
Titre : Hyperspectral imagery and urban areas: results of the HYEP project Type de document : Article/Communication Auteurs : Christiane Weber, Auteur ; Xavier Briottet , Auteur ; Thomas Houet, Auteur ; Sébastien Gadal, Auteur ; Rahim Aguejdad, Auteur ; Yannick Deville, Auteur ; Mauro Dalla Mura, Auteur ; Clément Mallet , Auteur ; Arnaud Le Bris , Auteur ; et al., Auteur Année de publication : 2022 Projets : HYEP / Weber, Christiane Article en page(s) : pp 75 - 92 Note générale : Bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Traitement d'image
[Termes IGN] analyse comparative
[Termes IGN] détection d'objet
[Termes IGN] fusion d'images
[Termes IGN] image hyperspectrale
[Termes IGN] Lituanie
[Termes IGN] milieu urbain
[Termes IGN] panneau photovoltaïque
[Termes IGN] surface imperméable
[Termes IGN] ToulouseRésumé : (Auteur) The HYEP project (ANR HYEP 14-CE22-0016-01 Hyperspectral imagery for Environmental urban Planning - Mobility and Urban Systems Programme - 2014) confirmed the interest of a global approach to the urban environment by remote sensing and in particular by using hyperspectral imaging (HI). The interest of hyperspectral images lies in the range of information provided over wavelengths from 0.4 to 4 μm; they thus provide access to spectral quantities of interest and to chemical or biophysical parameters of the surface. HYEP's objective was to specify this and to propose a panel of methods and treatments taking into account the characteristics of other existing sensors in order to compare their performance. The developments carried out were applied and evaluated on hyperspectral airborne images acquired in Toulouse and Kaunas (Lithuania), also used to synthesize space systems: Sentinel-2, Hypxim/Biodiversity and Pleiades. Among the locks identified were those related to improving the spatial capabilities of the sensors and spatial scale changes, which were partially overcome by fusion and sharpening approaches, which proved to be successful. After a description of our hyperspectral data set acquired over Toulouse, an analysis is conducted on several existing and accessible spectral databases. Then, the chosen methods are presented. They include extraction, fusion and classification methods, which are then applied on our dataset synthetized at different spatial resolution to evaluate the benefits and the complementarity of hyperspectral imagery in comparison with other traditional sensors. Some specific applications are investigated of interest for urban planners: impervious soil map, vegetation species cartography and detection of solar panels. Finally, discussion and perspectives are presented. Numéro de notice : A2022-941 Affiliation des auteurs : UGE-LASTIG+Ext (2020- ) Autre URL associée : Hal Thématique : IMAGERIE/URBANISME Nature : Article nature-HAL : ArtAvecCL-RevueNat DOI : 10.52638/rfpt.2022.589 Date de publication en ligne : 22/12/2022 En ligne : https://dx.doi.org/10.52638/rfpt.2022.589 Format de la ressource électronique : URL Article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=102831
in Revue Française de Photogrammétrie et de Télédétection > n° 224 (2022) . - pp 75 - 92[article]
Titre : Les synergies de la télédétection optique par drone et satellite : changement d’échelle et application à la conservation des prairies humides Type de document : Thèse/HDR Auteurs : Emilien Alvarez-Vanhard, Auteur ; Thomas Houet, Directeur de thèse ; Thomas Corpetti, Directeur de thèse Editeur : Rennes : Université de Rennes 2 Année de publication : 2021 Importance : 193 p. Format : 21 x 30 cm Note générale : Bibliographie
Thèse présentée pour obtenir le grade de Docteur de l’Université de Rennes 2, Spécialité : GéographieLangues : Français (fre) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Applications de télédétection
[Termes IGN] carte de la végétation
[Termes IGN] données de terrain
[Termes IGN] échelle des données
[Termes IGN] étalonnage des données
[Termes IGN] fusion de données multisource
[Termes IGN] image captée par drone
[Termes IGN] image satellite
[Termes IGN] inondation
[Termes IGN] jeu de données localisées
[Termes IGN] marais
[Termes IGN] phytosociologie
[Termes IGN] prairie
[Termes IGN] réserve naturelle
[Termes IGN] zone humideIndex. décimale : THESE Thèses et HDR Résumé : (Auteur) La technologie drone est une nouvelle source de données de télédétection qui offre de nouvelles perspectives aux sciences de l'observation de la Terre. Elle permet un nouveau régime d'observation flexible et à très haute résolution spatiale qui apparaît comme complémentaire à celui des systèmes satellitaires et favorise l'application du changement d'échelle. Cette thèse a pour objectif d'évaluer l'apport des complémentarités entre drone et satellite pour le suivi des prairies humides - des milieux à fort enjeux écologiques et économiques. Pour cela, les principales synergies entre les données drone et satellite ont été identifiées dans la littérature scientifique. Un jeu de données multi-sources et multi-échelles alliant observations drone, satellitaires et in-situ a été constitué sur le site de la réserve régionale du marais de Sougéal, France. Ainsi, deux synergies adaptées au changement d'échelle - la "calibration de modèle" et la "fusion de données" - ont été appliquées à la cartographie de la structure des prairies humides - la distribution des communautés végétales et les dynamiques d'inondation. Les résultats montrent que le drone apporte une information sur la structure spatiale fine qui est utile pour dépasser les effets de pixels mixtes présents dans les données satellitaires. Par ailleurs, ces synergies facilitent la réalisation de représentations cartographiques qui intègrent la nature graduelle des milieux de prairies humides. Note de contenu : Introduction générale
Chapitre 1 - État-de-l’art : Identification des synergies entre drone et satellite
1.1 Introduction
1.2 Méthodes
1.3 Résultats
1.4 Discussion
1.5 Conclusion
Chapitre 2 - Le potentiel des synergies drone/satellite pour le suivi des prairies humides
2.1 Introduction
2.2 Les problématiques et enjeux du suivi des prairies humides
2.3 Méthodologies appliquées aux synergies drone/satellite
2.4 Site d’étude et données
2.5 Conclusion
Chapitre 3 - Calibration de modèle : Cartographie des communautés végétales de prairie humide
3.1 Introduction
3.2 Matériels
3.3 Méthodes
3.4 Résultats
3.5 Discussion
3.6 Conclusion
Chapitre 4 - Fusion de données : Cartographie des dynamiques d’inondation de prairie humide
4.1 Introduction
4.2 Matériels
4.3 Méthodes
4.4 Résultats
4.5 Discussion
4.6 Conclusion
Conclusion généraleNuméro de notice : 26727 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : FORET/IMAGERIE Nature : Thèse française Note de thèse : Thèse de Doctorat : Géographie : Rennes 2 : 2021 Organisme de stage : Littoral, Environnement, Télédétection, Géomatique LETG nature-HAL : Thèse DOI : sans Date de publication en ligne : 10/01/2021 En ligne : https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-03519981/document Format de la ressource électronique : URL Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=99529 Partial linear NMF-based unmixing methods for detection and area estimation of photovoltaic panels in urban hyperspectral remote sensing data / Moussa Sofiane Karoui in Remote sensing, vol 11 n° 18 (September 2019)
[article]
Titre : Partial linear NMF-based unmixing methods for detection and area estimation of photovoltaic panels in urban hyperspectral remote sensing data Type de document : Article/Communication Auteurs : Moussa Sofiane Karoui, Auteur ; Fatima Zohra Benhalouche, Auteur ; Yannick Deville, Auteur ; Khelifa Djerriri, Auteur ; Xavier Briottet , Auteur ; Thomas Houet, Auteur ; Arnaud Le Bris , Auteur ; Christiane Weber, Auteur Année de publication : 2019 Projets : HYEP / Weber, Christiane Article en page(s) : n° 2164 Note générale : bibliographie
This paper constitutes a substantial extension of: https://doi.org/10.1109/IGARSS.2018.8518204Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Traitement d'image optique
[Termes IGN] analyse des mélanges spectraux
[Termes IGN] détection d'objet
[Termes IGN] factorisation de matrice non-négative
[Termes IGN] image hyperspectrale
[Termes IGN] panneau photovoltaïque
[Termes IGN] zone urbaineRésumé : (auteur) High-spectral-resolution hyperspectral data are acquired by sensors that gather images from hundreds of narrow and contiguous bands of the electromagnetic spectrum. These data offer unique opportunities for characterization and precise land surface recognition in urban areas. So far, few studies have been conducted with these data to automatically detect and estimate areas of photovoltaic panels, which currently constitute an important part of renewable energy systems in urban areas of developed countries. In this paper, two hyperspectral-unmixing-based methods are proposed to detect and to estimate surfaces of photovoltaic panels. These approaches, related to linear spectral unmixing (LSU) techniques, are based on new nonnegative matrix factorization (NMF) algorithms that exploit known panel spectra, which makes them partial NMF methods. The first approach, called Grd-Part-NMF, is a gradient-based method, whereas the second one, called Multi-Part-NMF, uses multiplicative update rules. To evaluate the performance of these approaches, experiments are conducted on realistic synthetic and real airborne hyperspectral data acquired over an urban region. For the synthetic data, obtained results show that the proposed methods yield much better overall performance than NMF-unmixing-based methods from the literature. For the real data, the obtained detection and area estimation results are first confirmed by using very high-spatial-resolution ortho-images of the same regions. These results are also compared with those obtained by standard NMF-unmixing-based methods and by a one-class-classification-based approach. This comparison shows that the proposed approaches are superior to those considered from the literature. Numéro de notice : A2019-430 Affiliation des auteurs : LASTIG MATIS+Ext (2012-2019) Thématique : IMAGERIE Nature : Article nature-HAL : ArtAvecCL-RevueIntern DOI : 10.3390/rs11182164 Date de publication en ligne : 17/09/2019 En ligne : https://doi.org/10.3390/rs11182164 Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=93739
in Remote sensing > vol 11 n° 18 (September 2019) . - n° 2164[article]HYEP, HYperspectral imagery for Environmental urban Planning : principaux résultats / Christiane Weber (2019)
Titre : HYEP, HYperspectral imagery for Environmental urban Planning : principaux résultats Type de document : Article/Communication Auteurs : Christiane Weber, Auteur ; Thomas Houet, Auteur ; Sébastien Gadal, Auteur ; Rahim Aguejdad, Auteur ; Grzegorz Skupinski, Auteur ; Yannick Deville, Auteur ; Jocelyn Chanussot, Auteur ; Mauro Dalla Mura, Auteur ; Xavier Briottet , Auteur ; Clément Mallet , Auteur ; Arnaud Le Bris , Auteur Editeur : Aix-en-Provence : Université d'Aix-Marseille Année de publication : 2019 Projets : HYEP / Weber, Christiane Conférence : SFPT 2019, 7ème colloque scientifique du Groupe Hyperspectral 09/07/2019 10/07/2019 Toulouse France programme sans actes Note générale : bibliographie Langues : Français (fre) Résumé : (auteur) L'imagerie hyperspectrale (IH) est à l’heure actuelle encore trop peu considérée, pourtant ses spécificités en font un auxiliaire de poids pour le suivi des éléments du milieu urbain. Le projet HYEP a pour objectif de proposer un panel de méthodes et de traitements appliqués à l’imagerie hyperspectrale tout en comparant à celles d’autres capteurs existants. Si l’IH est complémentaire aux capteurs actuels car plus riche spectralement, elle permet d'identifier et de caractériser autrement les éléments naturels ou anthropiques. Pour ce faire les méthodes d'extraction d'information doivent être adaptées, voire créées. Le volet méthodologique du projet est ancré à la fois dans la solidification des approches actuelles et le test de méthodes ou adaptées ou nouvelles. Nos résultats ont été présentés tout au long du projet à la communauté scientifique et aux collectivités territoriales. Un des intérêts des travaux a été la comparaison des résultats à différentes résolutions spatiales pour préciser le gain d’un tel capteur hyperspectral par rapport à ceux existants ou à venir. Données et Méthodes : Utilisation et adaptation de méthodes courantes en télédétection 1200. Les méthodes déployées ont été choisies parmi l’ensemble des méthodes existantes en les adaptant au type de signal, au nombre de bandes spectrales et aux caractéristiques du milieu. Ainsi les données étant issues de survol aérien les premiers développements ont été réalisés pour s’affranchir des effets de l’atmosphère (correction atmosphérique des images hyperspectrales– 3 méthodes testées) et une base de données de signatures morphospectrales pour divers éléments d'occupation du sol en ville (toits, routes, la végétation etc.) permettant de mieux cerner les valeurs spectrales des matériaux a été établie. Elle comprend des données de littérature, des mesures in situ et en laboratoire. Ses apports dans différents traitements declassification ont été testés. Des méthodes d’extraction, de fusion ou de classification ont été utilisées à différentes résolutions spatiales et spectrales afin de spécifier les gains par rapport à d’autres capteurs. Des méthodes de classifications et de démélange ont été adaptées. Des indices de forme facilitant la classification d’image en milieux urbain ont été testés et/ou développés. Résultats majeurs et faits marquant - 3 méthodes de correction atmosphériques développées et comparées en fonction de la résolution spatiale ; - Adaptation de méthodes de fusion (pan ou multi sharpening) et de démélange. - Transfert : Mise en place à Kaunas (Lituanie) du développement complet de l’approche. - Algorithmes Numéro de notice : C2019-043 Affiliation des auteurs : LASTIG MATIS+Ext (2012-2019) Nature : Communication nature-HAL : ComSansActesPubliés-Unpublished DOI : sans En ligne : https://hal.science/hal-02281003v1 Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=95422 ANR HYEP ANR 14-CE22-0016-01 Hyperspectral imagery for Environmental urban Planning, Hyep, Programme Mobilité et systèmes urbains 2014 / Christiane Weber (2018)
Titre : ANR HYEP ANR 14-CE22-0016-01 Hyperspectral imagery for Environmental urban Planning, Hyep, Programme Mobilité et systèmes urbains 2014 : Compte-rendu de fin de projet Type de document : Rapport Auteurs : Christiane Weber, Auteur ; Thomas Houet, Auteur ; Sébastien Gadal, Auteur ; Rahim Aguejdad, Auteur ; Grzegorz Skupinski, Auteur ; Aziz Serradj, Auteur ; Yannick Deville, Auteur ; Jocelyn Chanussot, Auteur ; Mauro Dalla Mura, Auteur ; Xavier Briottet , Auteur ; Clément Mallet , Auteur ; Arnaud Le Bris , Auteur Editeur : Paris, Toulouse, ... : Centre national de la recherche scientifique CNRS Année de publication : 2018 Projets : HYEP / Weber, Christiane Langues : Français (fre) Résumé : (auteur) Enjeux et objectifs : L'imagerie hyperspectrale (IH) est à l’heure actuelle encore trop peu considérée, pourtant ses spécificités en font un auxiliaire de poids pour le suivi des éléments du milieu urbain. Le projet HYEP a pour objectif de proposer un panel de méthodes et de traitements appliqués à l’imagerie hyperspectrale tout en comparant à celles d’autres capteurs existants. Si l’IH est complémentaire aux capteurs actuels car plus riche spectralement, elle permet d'identifier et de caractériser autrement les éléments naturels ou anthropiques. Pour ce faire, les méthodes d'extraction d'information doivent être adaptées, voire créées. Le volet méthodologique du projet est ancré à la fois dans la solidification des approches actuelles et le test de méthodes ou adaptées ou nouvelles. Nos résultats ont été présentés tout au long du projet à la communauté scientifique et aux collectivités territoriales. Un des intérêts des travaux a été la comparaison des résultats à différentes résolutions spatiales pour préciser le gain d’un tel capteur hyperspectral par rapport à ceux existants ou à venir.
Données et Méthodes : Utilisation et adaptation de méthodes courantes en télédétection.
Les méthodes déployées ont été choisies parmi l’ensemble des méthodes existantes en les adaptant au type de signal, au nombre de bandes spectrales et aux caractéristiques du milieu. Ainsi les données étant issues de survol aérien les premiers développements ont été réalisés pour s’affranchir des effets de l’atmosphère (correction atmosphérique des images hyperspectrales – 3 méthodes testées) et une base de données de signatures morphospectrales pour divers éléments d'occupation du sol en ville (toits, routes, la végétation etc.) permettant de mieux cerner les valeurs spectrales des matériaux a été établie. Elle comprend des données de littérature, des mesures in situ et en laboratoire. Ses apports dans différents traitements de classification ont été testés. Des méthodes d’extraction, de fusion ou de classification ont été utilisées à différentes résolutions spatiales et spectrales afin de spécifier les gains par rapport à d’autres capteurs. Des méthodes de classifications et de démélange ont été adaptées. Des indices de forme facilitant la classification d’image en milieux urbain ont été testés et/ou développés.
Résultats majeurs et faits marquants :
- 3 méthodes de correction atmosphériques développées et comparées en fonction de la résolution spatiale ;
- Adaptation de méthodes de fusion (pan ou multi sharpening) et de démélange.
- Transfert : Mise en place à Kaunas (Lituanie) du développement complet de l’approche.
- Algorithmes : Dépôt sur la plateforme ouverte : http://openremotesensing.net/
et des outils de fusion PAN-hyperspectrale
- Un résultat particulièrement intéressant porte sur l’extraction et l’identification des panneaux solaires. Une validation a été réalisée par le calcul des surfaces des panneaux. Ce développement est une des réussites du projet HYEP.
- Ecole thématique CNRS en 2017
Productions scientifiques : Présentation des travaux à ISPRS Geospatial Week 2015, JURSE 2017, IGARSS 2017-2018, WHISPERS 2016-2018, GeoHyper (2015), aux ateliers TEMU, AFIGEO, dans des sessions de GDRs (Madics et ISIS) ou dans le cadre de la mission Hypxim. Elle a organisé des sessions de conférences nationales SFPT hyperspectral (2016) et 2 à l’international en 2018 IGARSS, WHISPERS. Elle a monté une école thématique CNRS (28 Août - 1 Septembre 2017-25 participants). 10 publications et 38 communications avec actes, 3 chapitres de livre, 1 numéro spécial dans la revue « Remote Sensing - Hyperspectral Imagery for Urban Environement » ont été produites.Numéro de notice : 17554 Affiliation des auteurs : LASTIG MATIS+Ext (2012-2019) Thématique : IMAGERIE Nature : Rapport de recherche nature-HAL : RappRech DOI : sans Date de publication en ligne : 04/10/2018 En ligne : https://hal.science/hal-01852844v1 Format de la ressource électronique : URL Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=91391 Documents numériques
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Rapport final HYEP - pdf auteurAdobe Acrobat PDF SLEUTH* : un modèle d’expansion urbaine scénario-dépendant / Omar Doukari in Revue internationale de géomatique, vol 26 n° 1 (janvier - mars 2016)PermalinkUsages des modèles spatiaux pour la prospective / Thomas Houet in Revue internationale de géomatique, vol 25 n° 1 (mars - mai 2015)PermalinkCartographie des zones humides de montagne par télédétection : Potentialités des images à très haute résolution spatiale / L. Vacquié in Revue internationale de géomatique, vol 22 n° 4 (décembre 2012 – février 2013)PermalinkOccupation du sol et gestion de l'eau : modélisation prospective en paysage agricole fragmenté / Thomas Houet in Le monde des cartes, n° 198 (décembre 2008)PermalinkModélisation prospective spatialisée à l'école locale : approche méthodologique / Thomas Houet in Revue internationale de géomatique, vol 18 n° 3 (septembre - novembre 2008)PermalinkEtude de zones humides à partir d'images hyperspectrales CASI : application aux fonds de vallée du massif armoricain / Laurence Hubert-Moy in Photo interprétation, vol 39 n° 1 (Avril 2003)Permalink