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Auteur Sébastien Gadal |
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Affiner la recherche Interroger des sources externesHyperspectral imagery and urban areas: results of the HYEP project / Christiane Weber in Revue Française de Photogrammétrie et de Télédétection, n° 224 (2022)
Titre : Hyperspectral imagery and urban areas: results of the HYEP project Type de document : Article/Communication Auteurs : Christiane Weber, Auteur ; Xavier Briottet 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 : Products and services of the Urban THEIA Scientific Expertise Centre Type de document : Article/Communication Auteurs : Anne Puissant, Auteur ; Thibault Catry, Auteur ; Rémi Cresson, Auteur ; Nadine Dessay, Auteur ; Laurent Demagistri, Auteur ; Sébastien Gadal, Auteur ; Arnaud Le Bris Editeur : Strasbourg : Université de Strasbourg Année de publication : 2022 Conférence : LPS 2022, ESA Living Planet Symposium 22/05/2022 27/05/2022 Bonn Allemagne programme sans actes Note générale : projet AIMCEE (Apport de l’Imagerie satellitaire Multi-Capteurs pour répondre aux Enjeux Environnementaux et sociétaux des socio-systèmes urbains) Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Applications de télédétection
[Termes IGN] données spatiotemporelles
[Termes IGN] image satelliteRésumé : (auteur) The THEIA data and services centre (www.theia-land.fr) is a consortium of 12 French public institutions involved in Earth observation and environmental sciences (CEA, CEREMA, CIRAD, CNES, IGN, INRA, CNRS, IRD, Irstea, Météo France, AgroParisTech, and ONERA). THEIA was initiated in 2012 with the objective of increasing the use of space data by the scientific community and the public actors. The first years allowed structuring the national science and user communities, pooling resources to facilitate access to data and processing capacities, federating various previously unrelated initiatives, and disseminating the French achievements nationally and internationally.
The THEIA Land Data and Services Centre (www.theia-land.fr) is a consortium of 12 French public institutions involved in Earth observation and environmental sciences (CEA, CEREMA, CIRAD, CNES, IGN, INRAE, CNRS, IRD, Irstea, Météo France, AgroParisTech, and ONERA). THEIA has been initiated with the objective of increasing the use of space data by the scientific community and the public actors. The Scientific Expertise Centers (SEC) cluster research groups on various thematic domains. The "Urban” SEC gathers experts in multi-sensor urban remote sensing. Researchers of this group have structured their works around the development of algorithms useful for urban remote sensing using optical and SAR sensors to propose “urban products” at three different spatial scales: (1) the urban footprint, (2) the urban fabrics and (3) the urban objects. The objective of this poster is to present recent (>2019) advances of the URBAN SEC at these three scales. For the first two, the proposed methods are adapted to the geographic context of urban cities (West Cities, South Cities first and North Cities). For each spatial scale, the objective is to propose validated scientific products already available or in the near-term through the THEIA Land Service and Data Infrastructure.
At the macro-scale (urban footprint), an unsupervised automated approach is currently under development at Espace-DEV - Montpellier, and funded by a CNES project (TOSCA DELICIOSA). This method is derived from the FOTO algorithm originally developed to differentiate vegetation textures in HR and VHR satellite images (Couteron et al. 2006, Lang et al., 2019). It has been optimized and packaged into the FOTOTEX Python Open-Source library. The method is very well suited for areas with no or few urban settlement data or with quickly growing informal settlements. No training dataset is required, and the urban footprint can be identified from only one satellite image as long as it is not covered by clouds. For Western Cities where training datasets are available, the Urba-Opt processing chain based on an automatic and object-oriented approach has been deployed on HPC infrastructure and produce annually (since 2018) an urban settlement product which is available through the A2S dissemination infrastructure and on the Urban SEC of Theia land data and service Infrastructure. An ongoing research between LIVE and Espace Dev Labs focused on the interest to use the FOTOTEX result as training data in the Urba-Opt processing chain to propose an updated product of urban settlement for South cities.
At the scales of urban fabrics, products are under research activities The LIVE lab. In the context of an ongoing PhD thesis (ANR TIMES) and Tosca project (CNES 2019-2022) Sentinel-2 single-date images are used to assess two semantic segmentation networks (U-Net) that we combined using feature fusion between a from scratch network and a pre-trained network on ImageNet. Three spectral or textural indices have been added to the both networks in order to improve the classification results. The results showed a performance gain for the fusion methods. The research activities are ongoing in order to test the S1 imagery and temporal series for training in a deep architecture.
The IGN-LaSTIG - Univ. Paris Est has focused on the use of Sentinel-2 and VHR mono-temporal SPOT products to retrieve land cover information related to urban density. First, images undergo a U-net based semantic segmentation at urban object level to retrieve ‘topographic’ classes (buildings, roads, vegetation, …). Generalized information about urban fabrics is then derived out of these land cover maps thanks to another CNN architecture. Both a building density measure and a simplified Urban Atlas like land cover map are calculated. The UMR ESPACE has focused on the machine learning modeling of the evolution of urban territories of Arctic (Yakutsk) and North-Eastern Europe (Baltic States and Kaliningrad) cities since the post-Soviet period at two scales: those of the built-up area with high spatial resolution SPOT 6/7 images, and of the urban structures based on the use of Landsat 5 TM, Landsat 8 OLI, and Sentinel 2 MSI images. Environmental (urban vegetation), economic (agricultural transformation), and morphometric indexes have been developed to characterize the processes of urban restructuring (densification, renovation) and expansion of post-Soviet cities. A comparative analysis of the machine learning algorithms used was done on the South-East Baltic cities to evaluate their performance.
At the scale of urban object (3), a map of building with their functions is proposed by the TETIS laboratory. The study targets the retrieval of buildings footprint using deep convolutional neural networks for semantic segmentation, from Spot-6/7 images (1,5m spacing), on the entire France mainland. A single model has been trained and validated from 1.2k Spot-6/7 scenes and 20M images patches. The LIVE Lab has focused on the detection of urban changes from tri-stereoscopic Pléiades imagery through 2017 to 2020. A processing chain based on a Random Forest classifiers (ImCLASS) has been tested and the impact of the height attribute to detect changes has been evaluated to characterize changes into three thematic classes of changes.Numéro de notice : C2022-016 Affiliation des auteurs : UGE-LASTIG+Ext (2020- ) Thématique : IMAGERIE/INFORMATIQUE Nature : Poster nature-HAL : Poster-avec-CL DOI : sans En ligne : https://express.converia.de/frontend/index.php?page_id=22745&additions_conferenc [...] Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=100842 Documents numériques
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Products and services of the Urban THEIA Scientific Expertise Centre - posterAdobe Acrobat PDFEtudes des dynamiques spatiales d’évolution de l’occupation et de l’utilisation des sols dans la fenêtre lacustre camerounaise du lac Tchad et son arrière-pays à partir des grandes sécheresses sahéliennes de 1970 / Paul Gérard Gbetkom (2020)
Titre : Etudes des dynamiques spatiales d’évolution de l’occupation et de l’utilisation des sols dans la fenêtre lacustre camerounaise du lac Tchad et son arrière-pays à partir des grandes sécheresses sahéliennes de 1970 Type de document : Thèse/HDR Auteurs : Paul Gérard Gbetkom, Auteur ; Sébastien Gadal, Directeur de thèse ; Ahmed El-Aboudi, Directeur de thèse Editeur : Aix-en-Provence : Université d'Aix-Marseille Année de publication : 2020 Autre Editeur : Rabat : Université de Rabat Mohamed V Importance : 393 p. Format : 21 x 30 cm Note générale : Bibliographie
Thèse pour obtenir le grade de Docteur de l'Université Aix-Marseille, Spécialité Géographie
Thèse pour obtenir le grade de Docteur de l'Université Mohammed 5 de Rabat, Spécialité BiologieLangues : Français (fre) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Applications de télédétection
[Termes IGN] analyse diachronique
[Termes IGN] analyse multiéchelle
[Termes IGN] changement d'occupation du sol
[Termes IGN] changement d'utilisation du sol
[Termes IGN] couvert végétal
[Termes IGN] dynamique spatiale
[Termes IGN] image Landsat
[Termes IGN] image Sentinel-MSI
[Termes IGN] image SPOT 6
[Termes IGN] image Terra-MODIS
[Termes IGN] Sahel
[Termes IGN] sécheresse
[Termes IGN] série temporelle
[Termes IGN] Tchad, lac
[Termes IGN] zone arideIndex. décimale : THESE Thèses et HDR Résumé : (Auteur) Le contexte environnemental dans le Sahel à partir des années 1970 est marqué par les grandes sécheresses sahéliennes qui ont succédé aux périodes humides des années 1950-1970, et précédé le retour d’humidité observé au début de la décennie 2000, en entrainant de profondes modifications des écosystèmes et leurs utilisations. L’objectif de cette thèse est dès lors d’étudier à partir d’une analyse multi-échelle, multi-capteurs et multi-temporelle de l’occupation et l’utilisation des sols, les conséquences de ces changements environnementaux sur les écosystèmes sahéliens, en prenant pour objet d’étude la fenêtre lacustre camerounaise du lac Tchad et son arrière-pays. Les séries temporelles d’images MODIS MOD13Q1 disponibles à partir de 2000, sont alors utilisées pour cartographier les principales classes de végétation, analyser l’état de la couverture végétale et déterminer ses dynamiques spatiales d’évolutions. Les images Landsat, Sentinel 2 et SPOT 6 disponibles depuis 1972 (pour ce qui est de Landsat), sont exploitées pour établir la diachronie de l’occupation et de l’utilisation des sols en fonction des évolutions climatiques et environnementales sahéliennes, dans le but d’identifier et mettre en évidence les effets de ces changements sur les modes d’utilisation et de valorisation des ressources. L’exploitation de ces données permet de constater qu’après l’aridification des écosystèmes lors des grandes sécheresses, une dynamique de reverdissement du milieu d’étude s’installe à partir des années 2000, à travers le couvert végétal annuel qui recolonise progressivement les sols nus. Le reverdissement observé améliore d’une part la disponibilité des pâturages, et favorise d’autre part l’accentuation des pressions anthropiques sur les ressources du milieu par l’augmentation des superficies agricoles et des surfaces bâties. La modélisation de l’occupation et de l’utilisation des surfaces de sols en fonctions des facteurs géographiques de changements et selon la structure morphologique et les caractéristiques fonctionnelles des éléments de surface montre alors qu’il est possible de déterminer de grands ensembles territoriaux présents dans la zone d’étude. Note de contenu : Chapitre 1 : Les enjeux de connaissances
1.1. Les questions environnementales des milieux arides sahéliens
1.2. Les dynamiques spatiales, territoriales et sociales autour du lac Tchad
1.3. Les enjeux de connaissances aux rives camerounaises du lac Tchad
Chapitre 2 : Données, méthodes et modèles
2.1. La télédétection au service de l’étude des milieux arides : une lecture critique à travers le temps
2.2. Les données géographiques : contexte et disponibilité
2.3. Méthodologie de l’étude
Chapitre 3 : L’évolution du couvert végétal de la fenêtre lacustre camerounaise du lac Tchad et de son arrière-pays (2000-2018)
3.1. Cartographie des principales classes de végétation
3.2. Les changements observés dans la répartition du couvert végétal entre 2000 et 2018
3.3. Influences des facteurs géographiques sur l’évolution du couvert végétal
Chapitre 4 : Dynamiques spatiales d’évolution de l’occupation et de l’utilisation des sols de la fenêtre lacustre camerounaise du lac Tchad et de son arrière-pays (1973-2018)
4.1. Analyse multi-échelle, multi-capteurs et multi-temporelle de l’occupation et de l’utilisation des sols des rives camerounaises du lac Tchad et de leur arrière-pays entre 1973 et 2018
4.2. Influence des facteurs géographiques sur l’évolution de l’occupation et de l’utilisation des sols
Chapitre 5 : Modèles de structurations paysagères et de simulation des dynamiques territoriales
5.1. Modélisation de la structuration paysagère
5.2. Simulation prospective de la structure paysagère
Conclusions et perspectivesNuméro de notice : 26819 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : BIODIVERSITE/FORET/IMAGERIE Nature : Thèse française Note de thèse : Thèse de Doctorat : Géographie : Aix-Marseille : 2020
Thèse de Doctorat : Biologie : Rabat : 2020Organisme de stage : Laboratoire ESPACE (CNRS) et laboratoire de Botanique Mycologie et Environnement (à Rabat) nature-HAL : Thèse DOI : sans Date de publication en ligne : 03/02/2021 En ligne : https://hal.science/tel-03130824/document Format de la ressource électronique : URL Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=100460
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 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
Titre : Innovative Methods and Products of the " Urbanization and Artificialization" Scientific Expertise Centre Type de document : Article/Communication Auteurs : Anne Puissant, Auteur ; Arnaud Le Bris Editeur : Paris : HAL Année de publication : 2019 Conférence : LPS 2019, ESA Living Planet Symposium 13/05/2019 17/05/2019 Milan Italie programme sans actes Importance : 2 p. Format : 21 x 30 cm Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Infrastructure de données
[Termes IGN] données localisées
[Termes IGN] empreinte écologique
[Termes IGN] information scientifique et technique
[Termes IGN] télédétection
[Termes IGN] urbanisation
[Termes IGN] utilisation du solRésumé : (auteur) he THEIA Land Data and Services Centre (www.theia-land.fr) is a consortium of 12 French public institutions involved in Earth observation and environmental sciences (CEA, CEREMA, CIRAD, CNES, IGN, INRA, CNRS, IRD, Irstea, Météo France, AgroParisTech, and ONERA). THEIA has been initiated in 2012 with the objective of increasing the use of space data by the scientific community and the public actors. THEIA structured the French scientific community 1) through a mutualized Service and Data Infrastructure (SDI) distributed between several centers, allowing access to a variety of products; 2) through the setup of Regional Animation Networks (RAN) to federate and animate users (scientists and public / private actors) and 3) through Scientific Expertise Centres (SEC) clustering virtual research groups on a thematic domain. One of this SEC is the "Urbanization and Artificialization” Centre clustering experts in multi-sensor urban remote sensing. THEIA in collaboration with ODATIS (Data and Service for the Ocean), ForM@Ter (Data and Service for the Solid Earth), and AERIS (Data and Service for the Atmosphere) form the "Earth System" Research Infrastructure. The objective of this poster is to present recent (>2016) innovations of the URBAN SEC in terms of (1) development of algorithms useful for urban remote sensing using optical and SAR sensors, (2) validation of the urban products provided by the THEIA Land Service and Data Infrastructure, and (3) demonstration of user-tailored applications for urban studies. The Urban Expert Centre brings together researchers and engineers from several institutes: LIVE - Strasbourg, IGN-LaSTIG - Univ. Paris Est, CESBIO – Toulouse, LETG - Rennes, Irstea – Montpellier, TETIS - Montpellier, INP Bordeaux, IRD, ESPACE-DEV - Montpellier, ESPACE - Nice, ONERA. Research results and methods linked to (1) the detection and mapping of the urban footprint at an annual frequency; (2) the identification of urban fabrics, (3) the mapping of green networks within the cities. In parallel, the group proposes to summarize and identify relevant indicators (parameters) dedicated to urban planning and management. Numéro de notice : C2019-046 Affiliation des auteurs : LASTIG MATIS+Ext (2012-2019) Thématique : IMAGERIE Nature : Poster nature-HAL : ComSansActesPubliés-Unpublished DOI : sans En ligne : https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-02135846 Format de la ressource électronique : URL Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=95429 ANR HYEP ANR 14-CE22-0016-01 Hyperspectral imagery for Environmental urban Planning, Hyep, Programme Mobilité et systèmes urbains 2014 / Christiane Weber (2018)
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