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Contributions of multi-temporal airborne LiDAR data to mapping carbon stocks and fluxes in tropical forests / Claudia Milena Huertas Garcia (2022)  

Public Titre : Contributions of multi-temporal airborne LiDAR data to mapping carbon stocks and fluxes in tropical forests Type de document : Thèse/HDR Auteurs : Claudia Milena Huertas Garcia, Auteur ; Grégoire Vincent, Directeur de thèse ; Raphaël Pélissier, Directeur de thèse Editeur : Montpellier : Université de Montpellier Année de publication : 2022 Importance : 155 p. Format : 21 x 30 cm Note générale : Bibliographie Thèse présentée pour l'obtention du Doctorat de l'Université de Montpellier, Spécialité Ecologie et Biodiversité Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Lasergrammétrie [Termes IGN] allométrie [Termes IGN] biomasse forestière [Termes IGN] capteur aérien [Termes IGN] cartographie écologique [Termes IGN] données de terrain [Termes IGN] données lidar [Termes IGN] données localisées 3D [Termes IGN] données multitemporelles [Termes IGN] dynamique de la végétation [Termes IGN] forêt tropicale [Termes IGN] Guyane française [Termes IGN] modèle numérique de surface de la canopée [Termes IGN] productivité biologique [Termes IGN] puits de carbone Index. décimale : THESE Thèses et HDR Résumé : (Auteur) Le changement climatique actuel affecte le fonctionnement des forêts tropicales de nombreuses façons et pourrait mettre en péril leur rôle de puits de carbone mondial. La documentation précise des flux de carbone forestier à une échelle significative est donc un défi urgent. Le LIDAR aéroporté, qui peut fournir une description fine de la structure et de la dynamique de la canopée, a un grand potentiel à cet égard. Cette thèse explore les capacités et les limites du LiDAR multitemporel aéroporté (ALS) pour cartographier les modèles de flux de carbone (mortalité et productivité) dans l'espace et le temps afin de réduire l'incertitude des modèles globaux de stocks et de flux de carbone dans les forêts tropicales. Nous nous sommes appuyés sur la combinaison de survols ALS répétés sur une période de 10 ans d'une part et d'un large réseau de parcelles totalisant plus de 1,2 km2 d'inventaires de terrain réalisés à la Station Permanente de Recherche de Paracou (Guyane française) d'autre part. Trois chapitres principaux sont présentés sous forme d'articles scientifiques. Le premier chapitre (Q1. Modélisation de l'efflux - Mortalité) traite de la possibilité de développer des estimations fiables de la perte de biomasse, de surface terrière et de nombre de tiges (efflux) à partir des changements observés de la hauteur de la canopée lors de survols répétés de la SLA et évalue en outre si ces modèles de perte sont liés à la hauteur de la canopée locale et à la topographie locale. Le deuxième chapitre (Q2. Allométrie et stock de carbone) quantifie la réduction de l'erreur obtenue dans les estimations de l'AGB au niveau de la parcelle en utilisant des allométries Hauteur-Diamètre ajustées localement. Ces allométries sont établies en fusionnant les inventaires de terrain et les modèles de hauteur de canopée dérivés de l'ALS et en incorporant la hauteur de canopée locale et l'identité des espèces comme prédicteurs. Le troisième chapitre (Q3. Modélisation de l'afflux - Productivité) examine si le gain de hauteur de canopée dérivé de l'ALS répété peut être utilisé pour cartographier la productivité primaire nette ligneuse aérienne (AWNPP) sur un site présentant différentes caractéristiques de structure et de dynamique dans des parcelles non perturbées et perturbées comme Paracou. Un dernier chapitre synthétise les principales conclusions des trois premiers articles, et développe une réflexion critique sur les travaux menés pendant ces trois années et demie. Note de contenu : Introduction - General introduction - Materials and methods: Site and LiDAR data characteristics 1. Mapping tree mortality rate in a tropical moist forest using multi-temporal LiDAR 1.1 Introduction 1.2 Methodology 1.3 Results 1.4 Discussion 1.5 Conclusions 2. Reducing bias and uncertainty in plot-level AGB by combining ground inventories and ALS 2.1 Introduction 2.2 Methodology & Materials 2.3 Height modeling 2.4 Results 2.5 Discussion 2.6 Conclusions 3. Can multitemporal airborne LiDAR data predict primary productivity in dense tropical forests? 3.1 Introduction 3.2 Materials and Methods 3.3 Results 3.4 Discussion 3.5. Conclusions - Synthesis and perspectives Numéro de notice : 26939 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : FORET/IMAGERIE Nature : Thèse française Note de thèse : Thèse de Doctorat : Ecologie et Biodiversité : Montpellier : 2022 Organisme de stage : Institut de Recherche pour le Développement nature-HAL : Thèse DOI : sans Date de publication en ligne : 17/11/2022 En ligne : https://hal.inrae.fr/tel-03850769/document Format de la ressource électronique : URL Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=102079

Non-linear GNSS signal processing applied to land observation with high-rate airborne reflectometry / Hamza Issa (2022)  

Public Titre : Non-linear GNSS signal processing applied to land observation with high-rate airborne reflectometry Type de document : Thèse/HDR Auteurs : Hamza Issa, Auteur ; Serge Reboul, Directeur de thèse ; Ghaleb Faour, Directeur de thèse Editeur : Dunkerque : Université du Littoral-Côte-d'Opale Année de publication : 2022 Importance : 213 p. Format : 21 x 30 cm Note générale : Bibliographie Thèse en vue de l'obtention du grade de Docteur de l’Université du Littoral Côte d’Opale Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Traitement d'image radar et applications [Termes IGN] bande L [Termes IGN] capteur aérien [Termes IGN] données radar [Termes IGN] humidité du sol [Termes IGN] modèle statistique [Termes IGN] précision métrique [Termes IGN] rapport signal sur bruit [Termes IGN] réflectométrie par GNSS [Termes IGN] signal GNSS [Termes IGN] zone humide Index. décimale : THESE Thèses et HDR Résumé : (Auteur) Soil moisture remote sensing has been an active area of research over the past few decades due to its essential role in agriculture and in the prediction of some natural disasters. GNSS-Reflectometry (GNSS-R) is an emerging bistatic remote sensing technique that uses the L-band GNSS signals as sources of opportunity to characterize Earth surface. In this passive radar system, the amplitudes of the GNSS signal reflected by soil and the GNSS signal received directly from the GNSS satellites can be used to derive measurements of reflectivity from which the soil moisture content of the surface is determined.The study of soil moisture content using reflectivity measurements can also be applied for the detection of in-land water body surfaces. In this dissertation, we propose in the first step a non-linear estimate of the GNSS signal amplitude. This estimate is based on a statistical model that we develop for the coherent detection of a GNSS signal quantized on 1 bit. We show with experimentations on synthetic and real data that the proposed estimator is more accurate than reference approaches and provide measurements of the Signal-to-Noise Ratio (SNR) at a higher rate. When the reflected GNSS signal is obtained in an airborne experiment, its evolution as a function of time is piecewise stationary. The different stationary parts are associatedto different kinds of reflecting surfaces. We propose in a second step a change point detector that takes into account the radar signal characteristics in order to segment the signal. We show on synthetic data that the proposed change point detector can detect and localize changes more accurately than reference approaches present in the literature. This work is applied to airborne GNSSR observation of Earth. We propose in the third step, a new GNSS-R sensor with its implementation on a lightweight airborne carrier. We also propose a new front-end receiver architecture, a software radio implementation of thereceiver, and the complete instrumentation of the airborne carrier. A real flight experimentation has taken place in the North of France obtaining reflections from different landforms. We show using the airborne GNSS measurements obtained, that the proposed radar technique detects different surfaces along the flight trajectory, and in particular in-land water bodies, with high temporal and spatial resolution. We also show that we can localize the edges of the detected water body surfaces at meter accuracy. Note de contenu : General Introduction 1. Remote Sensing of Soil Moisture 1.1 Introduction 1.2 L-band emissions of land covers 1.3 Soil moisture remote sensing techniques 1.4 Remote sensing using GNSS-R 1.5 Conclusion 2. Carrier-to-Noise Estimation : Application to Soil Moisture Retrieval using GNSS-R 2.1 Introduction 2.2 Signal and system model 2.3 C/N0 estimators 2.4 Soil moisture retrieval from GNSS-R 2.5 Conclusion 3. A Probabilistic Model for On-line Estimation of the GNSS Carrier?to-Noise Ratio 3.1 Introduction 3.2 1-bit coherent detection principle 3.3 GNSS front end 3.4 Estimation of the GNSS signal amplitude 3.5 Experimentation 3.6 Conclusion 4. Segmentation of the GNSS Signal Amplitudes 4.1 Introduction 4.2 Change point detection principle 4.3 On-line/Off-line change detection system 4.4 Experimentation 4.5 Conclusion 5. Airborne GNSS Reflectometry for Water Body Detection 5.1 Introduction 5.2 Airborne GNSS system 5.3 Airborne experimental setup 5.4 GNSS-R software receiver 5.5 Flight Experimentation 5.6 Data analysis 5.7 Conclusion General Conclusion Numéro de notice : 26837 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : IMAGERIE Nature : Thèse française Note de thèse : Thèse de Doctorat : Traitement du signal et des images : Université du Littoral Côte d’Opale : 2022 Organisme de stage : Laboratoire d'Informatique Signal et Image de la Côte d'Opale LISIC nature-HAL : Thèse DOI : sans Date de publication en ligne : 03/06/2022 En ligne : https://tel.hal.science/tel-03687353 Format de la ressource électronique : URL Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=101094

Digital terrain models generated with low-cost UAV photogrammetry: Methodology and accuracy / Sergio Jiménez-Jiménez in ISPRS International journal of geo-information, vol 10 n° 5 (May 2021)  

Public [article]  inISPRS International journal of geo-information > vol 10 n° 5 (May 2021) . - n° 285 Titre : Digital terrain models generated with low-cost UAV photogrammetry: Methodology and accuracy Type de document : Article/Communication Auteurs : Sergio Jiménez-Jiménez, Auteur ; Waldo Ojeda-Bustamante, Auteur ; Mariana de Jesús Marcial, Auteur ; et al., Auteur Année de publication : 2021 Article en page(s) : n° 285 Note générale : bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Photogrammétrie numérique [Termes IGN] capteur aérien [Termes IGN] estimation de précision [Termes IGN] étalonnage d'instrument [Termes IGN] géomorphologie [Termes IGN] image captée par drone [Termes IGN] modèle numérique de terrain [Termes IGN] modélisation géométrique de prise de vue [Termes IGN] photogrammétrie aérienne [Termes IGN] plan de vol [Termes IGN] point d'appui [Termes IGN] précision des mesures [Termes IGN] qualité des données [Termes IGN] semis de points [Termes IGN] structure-from-motion Résumé : (auteur) Digital terrain model (DTM) generation is essential to recreating terrain morphology once the external elements are removed. Traditional survey methods are still used to collect accurate geographic data on the land surface. Given the emergence of unmanned aerial vehicles (UAVs) equipped with low-cost digital cameras and better photogrammetric methods for digital mapping, efficient approaches are necessary to allow rapid land surveys with high accuracy. This paper provides a review, complemented with the authors’ experience, regarding the UAV photogrammetric process and field survey parameters for DTM generation using popular commercial photogrammetric software to process images obtained with fixed-wing or multicopter UAVs. We analyzed the quality and accuracy of the DTMs based on four categories: (i) the UAV system (UAV platforms and camera); (ii) flight planning and image acquisition (flight altitude, image overlap, UAV speed, orientation of the flight line, camera configuration, and georeferencing); (iii) photogrammetric DTM generation (software, image alignment, dense point cloud generation, and ground filtering); (iv) geomorphology and land use/cover. For flat terrain, UAV photogrammetry provided a horizontal root mean square error (RMSE) between 1 to 3 × the ground sample distance (GSD) and a vertical RMSE between 1 to 4.5 × GSD, and, for complex topography, a horizontal RMSE between 1 to 7 × GSD and a vertical RMSE between 1.5 to 5 × GSD. Finally, we stress that UAV photogrammetry can provide DTMs with high accuracy when the photogrammetric process variables are optimized. Numéro de notice : A2021-394 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : IMAGERIE Nature : Article DOI : 10.3390/ijgi10050285 Date de publication en ligne : 29/04/2021 En ligne : https://doi.org/10.3390/ijgi10050285 Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=97680 [article]

Influence of flight altitude and control points in the georeferencing of images obtained by unmanned aerial vehicle / Lucas Santos Santana in European journal of remote sensing, vol 54 n° 1 (2021)  

Public [article]  inEuropean journal of remote sensing > vol 54 n° 1 (2021) . - pp 59 - 71 Titre : Influence of flight altitude and control points in the georeferencing of images obtained by unmanned aerial vehicle Type de document : Article/Communication Auteurs : Lucas Santos Santana, Auteur ; Gabriel Araújo E Silva Ferraz, Auteur ; Diego Bedin Marin, Auteur ; et al., Auteur Année de publication : 2021 Article en page(s) : pp 59 - 71 Note générale : bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Acquisition d'image(s) et de donnée(s) [Termes IGN] altitude [Termes IGN] capteur aérien [Termes IGN] géoréférencement [Termes IGN] hauteur de vol [Termes IGN] image captée par drone [Termes IGN] Minas Gerais (Brésil) [Termes IGN] modèle numérique de terrain [Termes IGN] photogrammétrie aérienne [Termes IGN] point d'appui [Termes IGN] précision géométrique (imagerie) Résumé : (auteur) This study aimed to explore the influence of flight altitude, density, and distribution of ground control points (GCPs) on the digital terrain model (DTM) in surveys conducted by unmanned aerial vehicles (UAVs). A total of 144 photogrammetric projects consisting of 399 aerial photos were carried out in a 2 ha area. These photogrammetric projects involved six GCP distributions (edge, center, diagonal, parallel, stratified, and random), six GCP densities, and four flight altitudes (30, 60, 90, and 120 m). The response surface methodology was used to find interference factors and total root-mean-square error (RMSEt) as well. The 60 m flight altitude presented was the most efficient. Central GCP distribution was observed to have low precision. Using stratified and random edge distributions, 10 GCPs are recommended to achieve geometric precision below 0.07 m at any flight height. However, for studies requiring up to 0.07 m precision, the best distribution was parallel with 4 GCPs at any altitude. Diagonal positioning of the GCPs showed RMSEt values below 0.11 m with 4 GCPs at any altitude. A good distribution of GCPs was found to be important, but the density of GCPs per image was more relevant when obtaining a lower RMSEt. Numéro de notice : A2021-155 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : IMAGERIE Nature : Article nature-HAL : ArtAvecCL-RevueIntern DOI : 10.1080/22797254.2020.1845104 Date de publication en ligne : 10/01/2021 En ligne : https://doi.org/10.1080/22797254.2020.1845104 Format de la ressource électronique : url article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=97018 [article]

Mise en place de nouvelles méthodes d’acquisition par lasergrammétrie en milieu difficile et couvert forestier en vue de la construction d’un parc éolien / Jean-Baptiste Myotte-Duquet (2021)  

Public Titre : Mise en place de nouvelles méthodes d’acquisition par lasergrammétrie en milieu difficile et couvert forestier en vue de la construction d’un parc éolien Type de document : Mémoire Auteurs : Jean-Baptiste Myotte-Duquet, Auteur Editeur : Strasbourg : Institut National des Sciences Appliquées INSA Strasbourg Année de publication : 2021 Importance : 99 p. Format : 21 x 30 cm Note générale : bibliographie Mémoire de soutenance du Diplôme d’Ingénieur INSA Spécialité Topographie Langues : Français (fre) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Acquisition d'image(s) et de donnée(s) [Termes IGN] analyse comparative [Termes IGN] capteur aérien [Termes IGN] cartographie et localisation simultanées [Termes IGN] couvert forestier [Termes IGN] forêt [Termes IGN] instrumentation Trimble [Termes IGN] lasergrammétrie [Termes IGN] lever topographique [Termes IGN] modèle numérique de terrain [Termes IGN] rendement [Termes IGN] télémètre laser aéroporté [Termes IGN] télémètre laser terrestre Index. décimale : INSAS Mémoires d'ingénieur de l'INSA Strasbourg - Topographie, ex ENSAIS Résumé : (auteur) Ce projet de fin d’études a pour but de tester et comparer différentes techniques d’acquisitions par lasergrammétrie dans des milieux difficiles d’accès et des milieux boisés. Pour la réalisation de ce projet, nous nous appuyons sur un relevé tachéométrique réalisé en 2019 dans le cadre d’un relevé topographique pour un projet éolien. L’objectif étant de trouver des solutions permettant d’augmenter la productivité de réalisation de ces travaux. Pour cela, nous avons utilisé un scanner statique terrestre, un scanner à main et un capteur LiDAR aéroporté. Ces acquisitions nous ont permis de comparer quantitativement les données selon l’appareil utilisé. Nous avons aussi pu comparer de manière qualitative les livrables pouvant être obtenus avec les différentes données acquises. Ce projet se termine par une étude de rendement pour chaque appareil selon deux situations de relevés (une zone étendue, supérieure à un hectare et une zone plus restreinte). Note de contenu : Introduction 1- Etat de l'Art 2- Etude de marché des logiciels de traitement 3D 3- Présentation des données acquises dans le cadre de l'étude 4- Comparaison quantitative des données lasergrammétriques 5- Comparaison qualitative des rendus 6- Etude de rendement Conclusion Numéro de notice : 28602 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : IMAGERIE/POSITIONNEMENT Nature : Mémoire ingénieur INSAS Organisme de stage : Cabinet COQUARD En ligne : http://eprints2.insa-strasbourg.fr/4404/ Format de la ressource électronique : URL Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=99432

Vegetation stratum occupancy prediction from airborne LiDAR 3D point clouds / Ekaterina Kalinicheva (2021)  

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Footprint determination of a spectroradiometer mounted on an unmanned aircraft system / Deepak Gautam in IEEE Transactions on geoscience and remote sensing, vol 58 n° 5 (May 2020)  

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A two-step approach for the correction of rolling shutter distortion in UAV photogrammetry / Yilin Zhou in ISPRS Journal of photogrammetry and remote sensing, vol 160 (February 2020)  

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TERRISCOPE, une nouvelle plateforme mutualisée de recherche en télédétection optique à partir d’avions et de drones / Yannick Boucher (2018) 

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UAV sensors for environmental monitoring / Felipe Gonzalez Toro (2018)  

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Documentation of heritage buildings using close-range UAV images: dense matching issues, comparison and case studies / Arnadi Murtiyoso in Photogrammetric record, vol 32 n° 159 (September 2017)  

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UAS, sensors, and data processing in agroforestry: a review towards practical applications / Luis Padua in International Journal of Remote Sensing IJRS, vol 38 n° 8-10 (April 2017)  

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Development of a large-format UAS imaging system with the construction of a one sensor geometry from a multicamera array / Jiann-Yeou Rau in IEEE Transactions on geoscience and remote sensing, vol 54 n° 10 (October 2016)  

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A vision for smart cities / Ruedi Wagner in GEO: Geoconnexion international, vol 15 n° 9 (October 2016)

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Local-scale flood mapping on vegetated floodplains from radiometrically calibrated airborne LiDAR data / Radosław Malinowski in ISPRS Journal of photogrammetry and remote sensing, vol 119 (September 2016)  

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