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Using kites for 3-D mapping of gullies at decimetre-resolution over several square kilometres: a case study on the Kamech catchment, Tunisia / Denis Feurer in Natural Hazards and Earth System Sciences, vol 18 n° 6 ([01/06/2018])    

Public [article]  inNatural Hazards and Earth System Sciences > vol 18 n° 6 [01/06/2018] . - pp 1567 - 1582 Titre : Using kites for 3-D mapping of gullies at decimetre-resolution over several square kilometres: a case study on the Kamech catchment, Tunisia Type de document : Article/Communication Auteurs : Denis Feurer, Auteur ; Olivier Planchon, Auteur ; Mohamed A. El Maaoui, Auteur ; Abir Ben Slimane, Auteur ; Mohamed-Rached Boussema, Auteur ; Marc Pierrot-Deseilligny , Auteur ; Damien Raclot, Auteur Année de publication : 2018 Projets : TOSCA A-MUSE / Article en page(s) : pp 1567 - 1582 Note générale : bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Applications de télédétection [Termes descripteurs IGN] cerf-volant [Termes descripteurs IGN] données localisées 3D [Termes descripteurs IGN] érosion hydrique [Termes descripteurs IGN] modèle numérique de surface [Termes descripteurs IGN] prise de vue aérienne [Termes descripteurs IGN] ravin [Termes descripteurs IGN] Tunisie Résumé : (auteur) Monitoring agricultural areas threatened by soil erosion often requires decimetre topographic information over areas of several square kilometres. Airborne lidar and remotely piloted aircraft system (RPAS) imagery have the ability to provide repeated decimetre-resolution and -accuracy digital elevation models (DEMs) covering these extents, which is unrealistic with ground surveys. However, various factors hamper the dissemination of these technologies in a wide range of situations, including local regulations for RPAS and the cost for airborne laser systems and medium-format RPAS imagery. The goal of this study is to investigate the ability of low-tech kite aerial photography to obtain DEMs with decimetre resolution and accuracy that permit 3-D descriptions of active gullying in cultivated areas of several square kilometres. To this end, we developed and assessed a two-step workflow. First, we used both heuristic experimental approaches in field and numerical simulations to determine the conditions that make a photogrammetric flight possible and effective over several square kilometres with a kite and a consumer-grade camera. Second, we mapped and characterised the entire gully system of a test catchment in 3-D. We showed numerically and experimentally that using a thin and light line for the kite is key for a complete 3-D coverage over several square kilometres. We thus obtained a decimetre-resolution DEM covering 3.18 km2 with a mean error and standard deviation of the error of +7 and 22 cm respectively, hence achieving decimetre accuracy. With this data set, we showed that high-resolution topographic data permit both the detection and characterisation of an entire gully system with a high level of detail and an overall accuracy of 74 % compared to an independent field survey. Kite aerial photography with simple but appropriate equipment is hence an alternative tool that has been proven to be valuable for surveying gullies with sub-metric details in a square-kilometre-scale catchment. This case study suggests that access to high-resolution topographic data on these scales can be given to the community, which may help facilitate a better understanding of gullying processes within a broader spectrum of conditions. Numéro de notice : A2018-589 Affiliation des auteurs : LaSTIG LOEMI+Ext (2012-2019) Thématique : IMAGERIE Nature : Article nature-HAL : ArtAvecCL-RevueIntern DOI : 10.5194/nhess-18-1567-2018 date de publication en ligne : 07/06/2018 En ligne : http://dx.doi.org/10.5194/nhess-18-1567-2018 Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=93815 [article]

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Updating land cover classification using a rule-based decision system / Damien Raclot in International Journal of Remote Sensing IJRS, vol 26 n° 7 (April 2005)

Public [article]  inInternational Journal of Remote Sensing IJRS > vol 26 n° 7 (April 2005) . - pp 1309 - 1321 Titre : Updating land cover classification using a rule-based decision system Type de document : Article/Communication Auteurs : Damien Raclot, Auteur ; F. Colin, Auteur ; C. Puech, Auteur Année de publication : 2005 Article en page(s) : pp 1309 - 1321 Note générale : Bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Traitement d'image optique [Termes descripteurs IGN] agriculture [Termes descripteurs IGN] base de données d'occupation du sol [Termes descripteurs IGN] base de règles [Termes descripteurs IGN] classification dirigée [Termes descripteurs IGN] cultures [Termes descripteurs IGN] données auxiliaires [Termes descripteurs IGN] Gers (32) [Termes descripteurs IGN] image isolée [Termes descripteurs IGN] image multibande [Termes descripteurs IGN] image SPOT [Termes descripteurs IGN] mise à jour [Termes descripteurs IGN] occupation du sol [Termes descripteurs IGN] parcelle agricole [Termes descripteurs IGN] pixel [Termes descripteurs IGN] Sousson (rivière) Résumé : (Auteur) This paper proposes a land cover classification methodology in agricultural contexts that provides satisfactory results with a single satellite image per year acquired during the growing period. Our approach incorporates ancillary data such as cropping history (inter-annual crop rotations), context (altitude, soil type) and structure (parcels size and shape) to compensate for the lack of radiometric data resulting from the use of a single image. The originality of the proposed method resides in the three successive steps used: S1: per-pixel classification of a single SPOT XS image with a restricted number of land cover classes (RL) chosen to ensure good accuracy; S2: conversion of RLs into a per-parcel classification system using ancillary parcel boundaries: and S3: parcel allocation using exhaustive land cover classes (EL) and its refinement through the application of decision rules. The method was tested on a 120 km2 area (Sousson river basin, Gers, France) where exhaustive knowledge of land cover for two successive years allowed complete validation of our method. It allocated 87% of the parcels with a 75% accuracy rate according to the exhaustive list (EL). This is a satisfactory result obtained with one SPOT XS image in a small agricultural parcel context. Numéro de notice : A2005-177 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : IMAGERIE Nature : Article nature-HAL : ArtAvecCL-RevueIntern Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=27314 [article]

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Méthodologie d'exploitation quantitative des photographies aériennes d'inondation de plaine / Damien Raclot (2003)  

Public Titre : Méthodologie d'exploitation quantitative des photographies aériennes d'inondation de plaine Type de document : Thèse/HDR Auteurs : Damien Raclot, Auteur ; M. Desbordes, Directeur de thèse Editeur : Montpellier : Université des Sciences et Techniques du Languedoc, Montpellier 2 Année de publication : 2003 Importance : 284 p. Format : 21 x 30 cm Note générale : Bibliographie Thèse pour obtenir le grade de docteur de l'université Montpellier 2, formation doctorale Sciences de la terre et de l'eau, école doctorale Sciences de l'eau dans l'environnement continental Langues : Français (fre) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Applications de télédétection [Termes descripteurs IGN] analyse spatiale [Termes descripteurs IGN] crue [Termes descripteurs IGN] inondation [Termes descripteurs IGN] risque naturel Index. décimale : THESE Thèses et HDR Résumé : (Auteur) Le fort caractère distribué des problématiques environnementales, dont l'analyse de l'aléa inondation de plaine fait partie, fait de la télédétection une source inestimable de données d'observation. La contrepartie de la quantité d'informations fournies réside, en revanche, dans les fortes imperfections inhérentes à ces données. Pour cette raison, l'intégration de la télédétection dans les approches classiques, souvent déterministes (e.g., la modélisation hydraulique), se retrouve fortement limitée dans la pratique. Le coeur de ce travail réside dans la mise au point d'une méthodologie d'exploitation de photographies aériennes prises en période de crue pour en extraire, au moment de la prise de vue, la cote de l'eau en tout point de la plaine (après découpage de la plaine en compartiments, entité surfacique assimilable à des casiers, i.e. une seule cote de l'eau par compartiment). La méthodologie proposée, appelée "approche-photo", comporte une phase de traitement de télédétection (extraction de données depuis les clichés aériens), une phase d'analyse spatiale et de structuration de l'information dans un SIG, et une phase novatrice et originale de fusion et mise en cohérence de l'ensemble des données extraites (développement d'un algorithme de mise en cohérence inspiré de l'hydraulique et de techniques empruntées au domaine de l'intelligence artificielle). La méthode a été mise en oeuvre et testée sur trois sites d'étude, couvrant un panel très large de contextes, que ce soit en terme de données photographiques, de morphologie, de dynamique de crue ... Un travail important de validation et d'analyse de sensibilité a permis de montrer que la précision des estimations de la cote de l'eau, produites pour chaque compartiment sous forme de fourchette [Min, Max], était de l'ordre décimétrique, résultat tout à fait compatible avec les exigences hydrauliques. "L'approche-photo" constitue donc une valorisation quantitative des archives photographiques concernant les crues historiques. La première retombée de "l'approche-photo" provient de la structuration de ces résultats au sein d'un SIG, ce qui les rend facilement mobilisables pour toutes les étapes de la gestion du risque d'inondation. La seconde retombée, bien plus importante, résulte des possibilités d'articulation de "l'approche-photo" avec les approches traditionnelles. L'étude de la complémentarité avec la modélisation hydraulique a été approfondie par la mise en oeuvre d'un modèle 2D (rubar20, logiciel développé par le Cemagref de Lyon) sur la basse vallée de l'Hérault. Une confrontation des résultats a permis de mettre en avant les apports réciproques : "l'approche-photo" comme aide à la structuration, au calage et à la validation de la modélisation et, à l'inverse, la modélisation hydraulique comme aide à la validation de "l'approche-photo". Ce travail de thèse se situe à l'intersection de différentes disciplines : l'hydraulique, le traitement de l'information spatiale (analyse spatiale, télédétection et SIG) et une branche de l'intelligence artificielle (représentation de la connaissance avec des problèmes de fusion de données, de mise en cohérence et des problèmes de satisfactions de contraintes). Dans un sens, il se veut une illustration de l'intérêt d'une démarche multidisciplinaire. Note de contenu : INTRODUCTION GÉNÉRALE PARTIE I : SYNTHÈSE BIBLIOGRAPHIQUE 1. Du risque d'inondation à l'analyse de l'aléa 2. L'analyse de l'aléa par télédétection 3. Modélisation et données spatiales PARTIE II : SUJET DE THÈSE ET SITES D'ÉTUDE 4. Sujet de thèse 5. Sites d'étude et données recueillies PARTIE III : MÉTHODOLOGIE GÉNÉRALE D'EXPLOITATION DES PHOTOGRAPHIES AÉRIENNES PRISES EN CRUE Avant-propos 6. Extraction des informations de Télédétection 7. Le "flooding problem" 8. Mise en cohérence hydraulique PARTIE IV : APPLICATIONS ET ILLUSTRATIONS DE "L'APPROCHE-PHOTO" SUR LES TROIS SITES D'ÉTUDE 9. Phase de télédétection 10. Phase de mise en cohérence PARTIE V : DISCUSSIONS 11. Validation 12. Analyse de sensibilité 13. Confrontation de "l'approche-photo" avec la modélisation hydraulique sur le site Hérault 14. Bilan et perspectives pour « l'approche-photo » CONCLUSION GÉNÉRALE Numéro de notice : 13601 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : IMAGERIE Nature : Thèse française Note de thèse : Thèse de doctorat : Sciences de la terre et de l'eau. Sciences de l'eau dans l'environnement continental : Montpellier 2 : 2003 Organisme de stage : CEMAGREF-ENGREF DOI : sans En ligne : https://hal.archives-ouvertes.fr/tel-00003257 Format de la ressource électronique : URL Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=45211

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13601-01	THESE	Livre	Centre de documentation	Thèses	Disponible

Photographies aériennes et inondation : globalisation d'informations floues par un système de contraintes pour définir les niveaux d'eau en zone inondée / Damien Raclot in Revue internationale de géomatique, vol 8 n°1-2 (mars – août 1998)

Public [article]  inRevue internationale de géomatique > vol 8 n°1-2 (mars – août 1998) . - pp 191 - 206 Titre : Photographies aériennes et inondation : globalisation d'informations floues par un système de contraintes pour définir les niveaux d'eau en zone inondée Type de document : Article/Communication Auteurs : Damien Raclot, Auteur ; C. Puech, Auteur Année de publication : 1998 Article en page(s) : pp 191 - 206 Note générale : Bibliographie Langues : Français (fre) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Applications de télédétection [Termes descripteurs IGN] hydrologie [Termes descripteurs IGN] inondation [Termes descripteurs IGN] logique floue [Termes descripteurs IGN] niveau de l'eau [Termes descripteurs IGN] photographie aérienne Numéro de notice : A1998-167 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : IMAGERIE Nature : Article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=26134 [article]

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Méthodologie d'exploitation de photographies aériennes d'inondation par S.I.G. / Damien Raclot (1997)

Public Titre : Méthodologie d'exploitation de photographies aériennes d'inondation par S.I.G. : Application à la base vallée de l'Hérault Type de document : Mémoire Auteurs : Damien Raclot, Auteur Editeur : Strasbourg : Ecole Nationale du Génie de l'Eau et de l'Environnement de Strasbourg ENGEES Année de publication : 1997 Autre Editeur : Strasbourg : Université de Strasbourg 1 Louis Pasteur Importance : 148 p. Format : 21 x 30 cm Note générale : Bibliographie mémoire de fin d'études pour le diplôme d'ingénieur de l'Ecole Nationale du Génie de l'Eau et de l'Environnement de Strasbourg, Diplôme d'Etudes Approfondies "Systèmes spatiaux et Environnement" Langues : Français (fre) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Applications SIG [Termes descripteurs IGN] aléa [Termes descripteurs IGN] base de données localisées [Termes descripteurs IGN] connexité (topologie) [Termes descripteurs IGN] digue [Termes descripteurs IGN] Hérault (fleuve) [Termes descripteurs IGN] image aérienne [Termes descripteurs IGN] inondation [Termes descripteurs IGN] lit majeur [Termes descripteurs IGN] modèle numérique de terrain [Termes descripteurs IGN] niveau de l'eau [Termes descripteurs IGN] programmation par contraintes [Termes descripteurs IGN] réseau hydrographique [Termes descripteurs IGN] risque naturel Index. décimale : DEA Mémoires de divers DEA et masters actuels de recherche Résumé : (auteur) Au cours d'une inondation, l'absence quasi-totale de mobilité, combinée aux problèmes liés aux appareils de mesures automatiques (prix, fiabilité, ...), restreint énormément les possibilités d'acquisition de données "in situ". Le recours à la télédétection, et notamment à la photographie aérienne, constitue alors un moyen privilégié pour appréhender les inondations d'une manière globale et cohérente sur l'ensemble du lit majeur. Pour valoriser les informations fines et spatialisées contenues dans les photographies aériennes d'inondation, et faciliter dans un même temps leur mise en relation avec de nombreuses données externes, nous avons constitué une base de données informatisée. Ce couplage S.I.G. / photographies aériennes d'inondation a été basé sur un découpage préalable de l'espace en "compartiment", entités zonales supposées hydrauliquement homogènes. Dès lors, un premier niveau d'analyse réside en un croisement entre la connaissance de hauteurs de végétation, de digues et l'observation de ces "objets" sur les photographies d'inondation. Bien que très peu exigeant en données, il a montré une grande efficacité dans l'estimation de la hauteur de submersion moyenne par compartiment. Ce niveau d'analyse correspond à la valorisation d'une information infra-compartiment (vision locale). Un second niveau d'analyse consiste à traduire, sous forme de système de contraintes, l'ensemble des circulations hydrauliques observées à partir des photographies aériennes. La mise au point d'un système de contraintes satisfaisant la compatibilité de ce schéma de circulations a permis d'obtenir une information plus précise sur les hauteurs de submersion. Ce second niveau correspond à une valorisation des relations de connexité entre compartiments. Cette nouvelle approche aboutit à une connaissance fine et cohérente de l'inondation et de sa dynamique à. l'intérieur de lit majeur (la dimension transversale n'étant pas négligée). Elle apporte une aide conséquente à l'établissement de plans de gestion des plaines. Note de contenu : Introduction 1. Etude bibliographique, bases conceptuelles 1.1. Base conceptuelle 1.2. Problématique des inondations et voies à prospecter 2. Contexte de l'étude 2.1. Site d'étude 2.2. Caractéristiques du bassin versant 2.3. Caractéristiques morphologiques du site d'études 2.4. Crue du début novembre 1994 3. Présentation de l'étude 3.1. Valorisation des informations brutes contenues dans les photographies aériennes d'inondation 3.2. Quantification de la hauteur de submersion 4. Constitution d'une base de données en vue de son exploitation 4.1. Introduction 4.2. Choix des outils informatiques 4.3. Besoins et attentes en terme de précision 4.4. Données disponibles 4.5. Construction de la base de données 4.6. Choix de l'échelle de restitution 4.7. Conclusion 5. Quantification de la hauteur de submersion 5.1. Segmentation de l'espace en compartiments hydraulique au sein d'un S.I.G. 5.2. Premier niveau d'analyse de la hauteur de submersion 5.3. Second niveau d'analyse de la valeur de la hauteur de submersion 6. Enseignements et perspectives 6.1. Bombement de la surface de l'eau dans les profils transversaux 6.2. Allure de la ligne d'eau 6.3. Limites 6.4. Intérêts 6.5. Perspectives Conclusion générale Numéro de notice : 19339 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : GEOMATIQUE/IMAGERIE Nature : Mémoire DEA divers Organisme de stage : Laboratoire Commun de Télédétection Cemagref-ENGREF Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=81934

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