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Machine learning models applied to a GNSS sensor network for automated bridge anomaly detection / Nicolas Manzini in Journal of structural engineering, Vol 148 n° 11 (November 2022)  

Public [article]  inJournal of structural engineering > Vol 148 n° 11 (November 2022) . - n° 3469 Titre : Machine learning models applied to a GNSS sensor network for automated bridge anomaly detection Type de document : Article/Communication Auteurs : Nicolas Manzini, Auteur ; André Orcesi, Auteur ; Christian Thom , Auteur ; Marc-Antoine Brossault, Auteur ; Serge Botton , Auteur ; Miguel Ortiz, Auteur ; John Dumoulin, Auteur Année de publication : 2022 Projets : 2-Pas d'info accessible - article non ouvert / Article en page(s) : n° 3469 Note générale : bibliographie EN ATTENTE DU DOCUMENT Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Topographie [Termes IGN] apprentissage automatique [Termes IGN] classification par réseau neuronal récurrent [Termes IGN] détection d'anomalie [Termes IGN] ouvrage d'art [Termes IGN] pont [Termes IGN] régression [Termes IGN] série temporelle [Termes IGN] surveillance d'ouvrage [Termes IGN] topométrie de précision Résumé : (auteur) Structural health monitoring (SHM) based on global navigation satellite systems (GNSS) is an interesting solution to provide absolute positions at different locations of a structure in a global reference frame. In particular, low-cost GNSS stations for large-scale bridge monitoring have gained increasing attention these last years because recent experiments showed the ability to achieve a subcentimeter accuracy for continuous monitoring with adequate combinations of antennas and receivers. Technical solutions now allow displacement monitoring of long bridges with a cost-effective deployment of GNSS sensing networks. In particular, the redundancy of observations within the GNSS network with various levels of correlations between the GNSS time series makes such monitoring solution a good candidate for anomaly detection based on machine learning models, using several predictive models for each sensor (based on environmental conditions, or other sensors as input data). This strategy is investigated in this paper based on GNSS time series, and an anomaly indicator is proposed to detect and locate anomalous structural behavior. The proposed concepts are applied to a cable-stayed bridge for illustration, and the comparison between multiple tools highlights recurrent neural networks (RNN) as an effective regression tool. Coupling this tool with the proposed anomaly detection strategy enables one to identify and localize both real and simulated anomalies in the considered data set. Numéro de notice : A2022-672 Affiliation des auteurs : UGE-LASTIG+Ext (2020- ) Thématique : POSITIONNEMENT Nature : Article nature-HAL : ArtAvecCL-RevueIntern DOI : 10.1061/(ASCE)ST.1943-541X.0003469 En ligne : https://doi.org/10.1061/(ASCE)ST.1943-541X.0003469 Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=101615 [article]

Performance analysis of low-cost GNSS stations for structural health monitoring of civil engineering structures / Nicolas Manzini in Structure and Infrastructure Engineering, vol 18 n° 5 ([01/05/2022])  

Public [article]  inStructure and Infrastructure Engineering > vol 18 n° 5 [01/05/2022] . - pp 595 - 611 Titre : Performance analysis of low-cost GNSS stations for structural health monitoring of civil engineering structures Type de document : Article/Communication Auteurs : Nicolas Manzini, Auteur ; André Orcesi, Auteur ; Christian Thom , Auteur ; Marc-Antoine Brossault, Auteur ; Serge Botton , Auteur ; Miguel Ortiz, Auteur ; John Dumoulin, Auteur Année de publication : 2022 Projets : 2-Pas d'info accessible - article non ouvert / Article en page(s) : pp 595 - 611 Note générale : bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Applications de géodésie spatiale [Termes IGN] auscultation d'ouvrage [Termes IGN] déformation d'édifice [Termes IGN] effet thermique [Termes IGN] pont [Termes IGN] RTKLIB [Termes IGN] surveillance d'ouvrage [Termes IGN] test de performance [Termes IGN] topométrie de précision Résumé : (auteur) Global Navigation Satellite Systems (GNSS) have been used in various monitoring applications for the past two decades, as one of the very few options to provide absolute positions in a global reference frame. However, high performance GNSS stations are expensive, and sometimes may be impractical because of their size, power consumption or software requirements. Thus, the use of low-cost GNSS stations for structural health monitoring (SHM) has gained increasing attention. This paper presents a detailed experimental assessment of multiple combinations of GNSS receivers and antennas, and highlights an optimal cost-efficient solution for monitoring applications. Several sets of processing parameters and constraints are also evaluated using open source RTKLib software. The performance of the proposed solution is evaluated through two experimental dynamic scenarios, proving its ability to track quick displacements down to 4 mm and oscillations of 1 cm with a frequency up to 0.25 Hz with a 1 Hz receiver. Finally, a two-week dataset acquired from on a network of low-cost GNSS stations deployed on a suspended bridge is used to validate on-site performance. Results show good agreement between GNSS time series, traditional displacement sensors, and numerical simulations made using an operational mechanical model of the bridge, highlighting the potential of such low-cost solutions for structural health monitoring applications. Numéro de notice : A2021-170 Affiliation des auteurs : UGE-LASTIG+Ext (2020- ) Thématique : POSITIONNEMENT Nature : Article nature-HAL : ArtAvecCL-RevueIntern DOI : 10.1080/15732479.2020.1849320 Date de publication en ligne : 30/11/2020 En ligne : https://doi.org/10.1080/15732479.2020.1849320 Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=97105 [article]

Récepteurs GNSS bas coût pour la surveillance des grands ponts / Nicolas Manzini in XYZ, n° 167 (juin 2021)

Public [article]  inXYZ > n° 167 (juin 2021) . - pp 39 - 44 Titre : Récepteurs GNSS bas coût pour la surveillance des grands ponts Type de document : Article/Communication Auteurs : Nicolas Manzini, Auteur ; André Orcesi, Auteur ; Christian Thom , Auteur ; Marc-Antoine Brossault, Auteur ; Miguel Ortiz, Auteur ; Serge Botton , Auteur ; John Dumoulin, Auteur Année de publication : 2021 Article en page(s) : pp 39 - 44 Note générale : Bibliographie Langues : Français (fre) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Applications de géodésie spatiale [Termes IGN] analyse comparative [Termes IGN] analyse spatio-temporelle [Termes IGN] Géocube [Termes IGN] pont [Termes IGN] qualité des données [Termes IGN] récepteur GNSS [Termes IGN] Seine-maritime (76) [Termes IGN] station GNSS [Termes IGN] surveillance d'ouvrage Résumé : (Auteur) L’instrumentation et la télésurveillance des structures, qui visent à suivre en continu et en temps réel l’évolution de leurs comportements, sont aujourd’hui des éléments clés des politiques de gestion des parcs d’ouvrages. Le conseil départemental de la Seine-Maritime (76) a fait appel à l’IGN (Institut national de l'information géographique et forestière) pour instrumenter le pont de Brotonne à l’aide d’un réseau d’une douzaine de stations GNSS “bas coût” Géocube à partir de 2017. L’objectif de cette instrumentation est de compléter le suivi géométrique de l’ouvrage assuré par des relevés topographiques périodiques. Dans le cadre d’un projet de recherche en collaboration entre SITES, l’Université Gustave Eiffel et l’IGN, visant à étudier le potentiel des outils GNSS pour la surveillance de santé structurale des ouvrages d’art, les données acquises sur le pont de Brotonne sur la période 2017-2018 ont été analysées. Dans cet article, nous proposons une étude globale de la qualité des données à travers leur disponibilité, la comparaison aux comportements attendus par parties d’ouvrages et la comparaison avec les données thermiques disponibles. Numéro de notice : A2021-463 Affiliation des auteurs : UGE-LASTIG+Ext (2020- ) Thématique : POSITIONNEMENT Nature : Article nature-HAL : ArtAvecCL-RevueNat DOI : sans Date de publication en ligne : 01/06/2021 Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=97945 [article]

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Structural health monitoring using a GPS sensor network / Nicolas Manzini (2018)  

Public Titre : Structural health monitoring using a GPS sensor network Type de document : Article/Communication Auteurs : Nicolas Manzini, Auteur ; André Orcesi, Auteur ; Christian Thom , Auteur ; Antoine Clément, Auteur ; Serge Botton , Auteur ; Miguel Ortiz, Auteur ; John Dumoulin, Auteur Editeur : British Institute of Non Destructive Testing Année de publication : 2018 Projets : 1-Pas de projet / Conférence : EWSHM 2018, 9th European Workshop on Structural Health Monitoring Series 10/07/2018 13/07/2018 Manchester Royaume-Uni open access proceedings Importance : 12 p. Note générale : bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Applications de géodésie spatiale [Termes IGN] auscultation d'ouvrage [Termes IGN] coût [Termes IGN] Géocube [Termes IGN] modèle numérique du bâti [Termes IGN] pont [Termes IGN] positionnement par GNSS [Termes IGN] récepteur GPS [Termes IGN] réseau de capteurs [Termes IGN] surveillance d'ouvrage Résumé : (auteur) Over the last decade, the rapid expansion of Global Navigation Satellite Systems (GNSS) coupled with the incremental improvements on the existing GPS constellation has continuously increased the robustness of satellite positioning, therefore significantly improving the reliability and the possibilities of a GNSS-based structural health monitoring system. Moreover, thanks to constant evolution, GPS-only receivers have proven to be more and more efficient with relatively simple hardware, provided that they are used in an appropriate workflow such as relative positioning with short baselines. This paper presents an application of a network of cost-effective GPS receivers as a part of a monitoring system. Monitoring data are acquired from a network of a dozen of GPS 'Geocube' stations installed on a suspended bridge, the Brotonne Bridge, in France. One main objective of this network is to be able to detect some changes in bridge behaviour. Data from GPS sensor is analysed and correlated with traditional data, such as piers temperature. This study validates that a GPS sensor network can provide useful and reliable data for structural monitoring. Numéro de notice : C2018-101 Affiliation des auteurs : LASTIG LOEMI+Ext (2012-2019) Autre URL associée : vers HAL Thématique : POSITIONNEMENT Nature : Communication nature-HAL : ComAvecCL&ActesPubliésIntl DOI : sans En ligne : https://www.ndt.net/article/ewshm2018/papers/0086-Manzini.pdf Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=97297

Use of low-cost GNSS receivers for structural health monitoring / Nicolas Manzini (2018)  

Public Titre : Use of low-cost GNSS receivers for structural health monitoring Type de document : Article/Communication Auteurs : Nicolas Manzini, Auteur ; André Orcesi, Auteur ; Christian Thom , Auteur ; Serge Botton , Auteur ; Antoine Clément, Auteur ; Miguel Ortiz, Auteur ; John Dumoulin, Auteur Editeur : Zurich : International Association for Bridge and Structural Engineering IABSE Année de publication : 2018 Projets : 2-Pas d'info accessible - article non ouvert / Conférence : IABSE 2018, 40th IABSE Symposium : Tomorrow's Megastructures 19/09/2018 21/09/2018 Nantes France Proceedings IABSE Importance : 8 p. Note générale : document non accessible Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Applications de géodésie spatiale [Termes IGN] auscultation d'ouvrage [Termes IGN] déformation d'édifice [Termes IGN] Géocube [Termes IGN] pont [Termes IGN] positionnement par GNSS [Termes IGN] récepteur GPS [Termes IGN] surveillance d'ouvrage Résumé : (auteur) Global Positioning System (GPS) is a satellite constellation allowing positioning in a constantly updated global reference frame for almost any user on the globe. Over the last decade, GPS has been expanded to Global Navigation Satellite Systems (GNSS) with the progressive addition of three satellite constellations. This evolution enables a more robust and effective positioning calculation, thus improving the performance and reliability of GNSS-based monitoring systems. In parallel, improvements in GNSS receivers provide higher frequency and precision calculations, with shorter computation time, enabling GNSS techniques to be used both for long-term monitoring of slow displacements, and for the analysis of short term events. This paper explores the performances and possibilities of low-cost GNSS receivers in order to improve structural health monitoring systems of large and flexible structures such as bridges, towers or cooling-towers. Low-cost carrier-phase receivers, coupled with various processing methods and parameters, are evaluated to the extent of characterizing both long term precision and stability, and qualification of short displacements and oscillations. The amplitudes and frequencies of displacements and oscillations tested are selected in accordance with phenomena that may be observed on flexible structures. The use of a high-quality reference station with very short baseline is proven a good alternative over expensive receiver upgrading, with rovers able to qualify abrupt displacements down to 4mm, and accurately monitor oscillations with frequencies up to 0.25Hz and amplitudes down to 1cm with a 1Hz sampling rate. Data acquired from a low-cost receiver installed on the main span of suspended bridge is evaluated in order to highlight quality and reliability of on-site applications, and was found highly correlated to traditional sensors data (resistance temperature detectors, and displacement laser sensors). Numéro de notice : C2018-100 Affiliation des auteurs : LASTIG LOEMI+Ext (2012-2019) Thématique : POSITIONNEMENT Nature : Communication nature-HAL : ComAvecCL&ActesPubliésIntl DOI : sans En ligne : https://hal.science/hal-01914930 Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=97287

Principe de fonctionnement d'un géonavigateur / Serge Botton in XYZ, n° 137 (décembre 2013 - février 2014)

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Les techniques de positionnement au service des paléontologues, les travaux de l'ENSG sur la Caune de l'Arago / Laure Chandelier in Revue Française de Photogrammétrie et de Télédétection, n° 193 (Janvier 2011)

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Nouveau système géodésique légal français, le RGF93 [Processus de transformation de coordonnées NTF - RGF93] / Serge Botton (2007)

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GPS : localisation et navigation par satellites / Serge Botton (2005)

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Géolocalisation et géoréférencement : problématique actuelle, contexte national et perspectives / Serge Botton (2000)

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Aide-mémoire de géodésie pratique (stage terrain) / Jean-Philippe Dufour (1998)

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Pratique du GPS en géodésie et topométrie, 1. 1 Présentation du système GPS / Serge Botton (1998)

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Pratique du GPS en géodésie et topométrie, 2. 2 Les données IGS sur internet / Serge Botton (1998)

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Pratique du GPS en géodésie et topométrie, 3. 3 Préparation d'une mission GPS / Serge Botton (1998)

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Pratique du GPS en géodésie et topométrie, 4. 4 Compensation d'un réseau GPS / Serge Botton (1998)

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