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Use of automated change detection and VGI sources for identifying and validating urban land use change / Ana-Maria Olteanu-Raimond in Remote sensing, vol 12 n° 7 (April 2020)  

Public [article]  inRemote sensing > vol 12 n° 7 (April 2020) Titre : Use of automated change detection and VGI sources for identifying and validating urban land use change Type de document : Article/Communication Auteurs : Ana-Maria Olteanu-Raimond , Auteur ; L. See, Auteur ; M. Schultz, Auteur ; Giles M. Foody, Auteur ; M. Riffler, Auteur ; T. Gasber, Auteur ; Laurence Jolivet , Auteur ; Arnaud Le Bris , Auteur ; Yann Méneroux , Auteur ; Lanfa Liu, Auteur ; Marc Poupée, Auteur ; Marie Gombert, Auteur Année de publication : 2020 Projets : Landsense / Raimond, Ana-Maria Note générale : Bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Géomatique web [Termes descripteurs IGN] carte d'utilisation du sol [Termes descripteurs IGN] cartographie collaborative [Termes descripteurs IGN] changement d'utilisation du sol [Termes descripteurs IGN] détection automatique [Termes descripteurs IGN] détection de changement [Termes descripteurs IGN] données localisées des bénévoles [Termes descripteurs IGN] estimation de précision [Termes descripteurs IGN] science citoyenne [Termes descripteurs IGN] zone urbaine Résumé : (Auteur) Land use and land cover (LULC) mapping is often undertaken by national mapping agencies, where these LULC products are used for different types of monitoring and reporting applications. Updating of LULC databases is often done on a multi-year cycle due to the high costs involved, so changes are only detected when mapping exercises are repeated. Consequently, the information on LULC can quickly become outdated and hence may be incorrect in some areas. In the current era of big data and Earth observation, change detection algorithms can be used to identify changes in urban areas, which can then be used to automatically update LULC databases on a more continuous basis. However, the change detection algorithm must be validated before the changes can be committed to authoritative databases such as those produced by national mapping agencies. This paper outlines a change detection algorithm for identifying construction sites, which represent ongoing changes in LU, developed in the framework of the LandSense project. We then use volunteered geographic information (VGI) captured through the use of mapathons from a range of different groups of contributors to validate these changes. In total, 105 contributors were involved in the mapathons, producing a total of 2778 observations. The 105 contributors were grouped according to six different user-profiles and were analyzed to understand the impact of the experience of the users on the accuracy assessment. Overall, the results show that the change detection algorithm is able to identify changes in residential land use to an adequate level of accuracy (85%) but changes in infrastructure and industrial sites had lower accuracies (57% and 75 %, respectively), requiring further improvements. In terms of user profiles, the experts in LULC from local authorities, researchers in LULC at the French national mapping agency (IGN), and first-year students with a basic knowledge of geographic information systems had the highest overall accuracies (86.2%, 93.2%, and 85.2%, respectively). Differences in how the users approach the task also emerged, e.g., local authorities used knowledge and context to try to identify types of change while those with no knowledge of LULC (i.e., normal citizens) were quicker to choose ‘Unknown’ when the visual interpretation of a class was more difficult. Numéro de notice : A2020-243 Thématique : GEOMATIQUE Nature : Article nature-HAL : ArtAvecCL-RevueIntern DOI : 10.3390/rs12071186 date de publication en ligne : 07/04/2020 En ligne : https://doi.org/10.3390/rs12071186 Format de la ressource électronique : URL Article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=95217 [article]

A learning approach to evaluate the quality of 3D city models / Oussama Ennafii in Photogrammetric Engineering & Remote Sensing, PERS, vol 85 n° 12 (December 2019)  

Public [article]  inPhotogrammetric Engineering & Remote Sensing, PERS > vol 85 n° 12 (December 2019) . - pp 865 - 878 Titre : A learning approach to evaluate the quality of 3D city models Type de document : Article/Communication Auteurs : Oussama Ennafii , Auteur ; Arnaud Le Bris , Auteur ; Florent Lafarge, Auteur ; Clément Mallet , Auteur Année de publication : 2019 Article en page(s) : pp 865 - 878 Note générale : Bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Traitement d'image optique [Termes descripteurs IGN] Bâti-3D [Termes descripteurs IGN] classification par forêts aléatoires [Termes descripteurs IGN] détection d'erreur [Termes descripteurs IGN] données localisées [Termes descripteurs IGN] France (administrative) [Termes descripteurs IGN] image à très haute résolution [Termes descripteurs IGN] modèle 3D de l'espace urbain [Termes descripteurs IGN] modèle d'erreur [Termes descripteurs IGN] modèle numérique de surface [Termes descripteurs IGN] qualité des données [Termes descripteurs IGN] taxinomie Résumé : (Auteur) The automatic generation of three-dimensional (3D) building models from geospatial data is now a standard procedure. An abundance of literature covers the last two decades, and several solutions are now available. However, urban areas are very complex environments. Inevitably, practitioners still have to visually assess, at a city-scale, the correctness of these models and detect frequent reconstruction errors. Such a process relies on experts and is highly time-consuming, with approximately two hours/km 2 per expert. This work proposes an approach for automatically evaluating the quality of 3D building models. Potential errors are compiled in a novel hierarchical and versatile taxonomy. This allows, for the first time, to disentangle fidelity and modeling errors, whatever the level of details of the modeled buildings. The quality of models is predicted using the geometric properties of buildings and, when available, Very High Resolution images and Digital Surface Models. A baseline of handcrafted, yet generic, features is fed into a Random Forest classifier. Both multiclass and multilabel cases are considered: due to the interdependence between classes of errors, it is possible to retrieve all errors at the same time while simply predicting correct and erroneous buildings. The proposed framework was tested on three distinct urban areas in France with more than 3000 buildings. 80%–99% F-score values are attained for the most frequent errors. For scalability purposes, the impact of the urban area composition on the error prediction was also studied, in terms of transferability, generalization, and representativeness of the classifiers. It showed the necessity of multimodal remote sensing data and mixing training samples from various cities to ensure a stability of the detection ratios, even with very limited training set sizes. Numéro de notice : A2019-569 Thématique : IMAGERIE/POSITIONNEMENT Nature : Article nature-HAL : ArtAvecCL-RevueIntern DOI : 10.14358/PERS.85.12.865 date de publication en ligne : 01/12/2019 En ligne : https://doi.org/10.14358/PERS.85.12.865 Format de la ressource électronique : URL Article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=94440 [article]

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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)    

Public [article]  inRemote sensing > vol 11 n° 18 (September 2019) 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 Note générale : bibliographie This paper constitutes a substantial extension of: https://doi.org/10.1109/IGARSS.2018.8518204 Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Traitement d'image optique [Termes descripteurs IGN] analyse des mélanges spectraux [Termes descripteurs IGN] détection d'objet [Termes descripteurs IGN] factorisation de matrice non-négative [Termes descripteurs IGN] image hyperspectrale [Termes descripteurs IGN] panneau photovoltaïque [Termes descripteurs IGN] zone urbaine Résumé : (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 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 [article]

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A comparison of several spectral and spatial configuration for urban material classification / Arnaud Le Bris (2019)  

Public Titre : A comparison of several spectral and spatial configuration for urban material classification Type de document : Article/Communication Auteurs : Arnaud Le Bris , Auteur ; Nesrine Chehata , Auteur Congrès : JURSE 2019, Joint Urban Remote Sensing Event (22 - 24 mai 2019; Vannes, France) , Commanditaire Editeur : Saint-Mandé : Institut national de l'information géographique et forestière - IGN Année de publication : 2019 Langues : Anglais (eng) Résumé : (auteur) Urban material maps are useful for several city modeling or monitoring applications and can be retrieved from remote sensing data. This study investigates the impact of spectral and spatial sensor configuration on urban material classification results, comparing several configurations corresponding to existing or envisaged airborne or space sensors. Images corresponding to such sensors were simulated out of an airborne hyperspectral acquisition. At the end, the relevance of an enhanced spectral configuration and especially providing bands from the SWIR domain was proven, as well as the need for a fine spatial resolution to retrieve urban objects. However, the (late) fusion of multispectral imagery at 2 m resolution with hyperspectral data at 8 m resolution was also proven to leads to good results. Numéro de notice : C2019-020 Thématique : IMAGERIE Nature : Poster nature-HAL : Poster-avec-CL DOI : sans En ligne : http://jurse2019.org/poster-session-2/ Format de la ressource électronique : URL Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=92207

HYEP, HYperspectral imagery for Environmental urban Planning : principaux résultats / Christiane Weber (2019)

Public 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 Congrès : SFPT 2019, 7ème colloque scientifique du Groupe Hyperspectral (9 - 10 juillet 2019; Toulouse, France), Commanditaire Editeur : Aix-en-Provence : Université d'Aix-Marseille Année de publication : 2019 Projets : HYEP / Weber, Christiane 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 Nature : Communication nature-HAL : ComSansActesPubliés-Unpublished DOI : sans Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=95422

Innovative Methods and Products of the " Urbanization and Artificialization" Scientific Expertise Centre / Anne Puissant (2019)  

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Multimodal scene understanding: algorithms, applications and deep learning, ch. 11. Decision fusion of remote-sensing data for land cover classification / Arnaud Le Bris (2019)  

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Scalable Evaluation of 3D City Models / Oussama Ennafii (2019)    

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Sensitivity of urban material classification to spatial and spectral configurations from visible to short-wave infrared / Arnaud Le Bris (2019)    

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The necessary yet complex evaluation of 3D city models: a semantic approach / Oussama Ennafii (2019)    

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The ‘urban’ component of the French Land Data and Services Centre (Theia) / Anne Puissant (2019)  

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Urban morpho-types classification from SPOT-6/7 imagery and Sentinel-2 time series / Arnaud Le Bris (2019)  

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Classification à très large échelle d’images satellites à très haute résolution spatiale par réseaux de neurones convolutifs / Tristan Postadjian in Revue Française de Photogrammétrie et de Télédétection, n° 217-218 (juin - septembre 2018)

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Fusion tardive d’images SPOT 6/7 et de données multitemporelles Sentinel-2 pour la détection de la tache urbaine / Cyril Wendl in Revue Française de Photogrammétrie et de Télédétection, n° 217-218 (juin - septembre 2018)

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Vers une remise en géométrie automatique des prises de vue aériennes historiques photogrammétriques / Arnaud Le Bris in Revue Française de Photogrammétrie et de Télédétection, n° 217-218 (juin - septembre 2018)

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