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Cartographie dynamique de la topographie de l'océan de surface par assimilation de données altimétriques / Florian Le Guillou (2022)  

Public Titre : Cartographie dynamique de la topographie de l'océan de surface par assimilation de données altimétriques Type de document : Thèse/HDR Auteurs : Florian Le Guillou, Auteur ; Emmanuel Cosme, Directeur de thèse Editeur : Grenoble [France] : Université Grenoble Alpes Année de publication : 2022 Importance : 217 p. Format : 21 x 30 cm Note générale : Bibliographie Thèse pour obtenir le grade de Docteur de l'Université Grenoble Alpes, Spécialité : Océan, Atmosphère, Hydrologie Langues : Français (fre) Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Applications de télédétection [Termes IGN] altimétrie satellitaire par radar [Termes IGN] assimilation des données [Termes IGN] cartographie dynamique [Termes IGN] cartographie hydrographique [Termes IGN] données altimétriques [Termes IGN] image SWOT [Termes IGN] modèle dynamique [Termes IGN] niveau de la mer [Termes IGN] océanographie dynamique [Termes IGN] océanographie spatiale [Termes IGN] relief de la surface de la mer Index. décimale : THESE Thèses et HDR Résumé : (auteur) Depuis plus de 20 ans, l’altimétrie satellitaire nadir a révolutionné notre compréhension de la dynamique océanique de mésoéchelle en produisant des mesures très précises du niveau de la mer (SSH; pour Sea Surface Heigh). Pour un grand nombre d’applications, les données 1D de SSH doivent être interpolées sur des cartes 2D régulières en temps et en espace. Aujourd’hui, ces cartes sont générées quotidiennement à une résolution de 1/4° par un algorithme d’interpolation optimale implémenté de manière opérationnelle au sein du système DUACS. Cependant, la résolution spatiale de ces cartes, principalement limitée par l’échantillonnage de l’altimétrie nadir, ne permet pas d’observer convenablement les structures de sous-mésoéchelle, que l’ont sait essentielles pour la compréhension, la modélisation et la prévision du système climatique. La nouvelle mission altimétrique à large fauchée SWOT (pour Surface Water Ocean Topography) sera lancée à la fin de l’année 2022. SWOT permettra l’observation de processus à des échelles de 15-30 km. Cependant, l’algorithme d’interpolation linéaire actuellement implémenté dans la chaîne DUACS doit être amélioré pour tenir compte de la dynamique non-linéaire des structures rapides de sous-mésoéchelle. De plus, il faudra distinguer les mouvements autour de l’équilibre géostrophique de ceux des ondes de marée interne pour étudier convenablement les dynamiques associées. Dans cette thèse, nous avons exploré la capacité de la mission SWOT à répondre à ses objectifs scientifiques en développant des outils innovants pour cartographier la SSH à haute résolution tout en séparant les dynamiques équilibrée et ondulatoire. Pour cela, la stratégie a été d’inclure la dynamique de l’océan dans les outils de cartographie de SSH sous forme d’assimilation de données avec des modèles physiques simples et adaptés à chaque dynamique. La première étape de notre travail a été d’appliquer la méthode du Back-and-Forth-Nudging (BFN) appliqué à un modèle Quasi-Géostrophique à une couche et demie (méthode dite du BFN-QG) pour cartographier la dynamique équilibrée de la SSH. Cette technique est testée avec des observations simulées et réelles. Les résultats montrent que le BFN-QG permet de réduire substantiellement les erreurs de cartographie comparé au système DUACS et que cette réduction est amplifiée lorsque SWOT est ajouté à la constellation d’altimètres nadirs. Par contre, les données nadirs se révèlent nécessaires pour contraindre les grandes échelles spatiales lorsque les données SWOT sont polluées par des erreurs spatialement corrélées. De plus, les performances sont réduites lorsque la dynamique équilibrée est faiblement énergétique. Dans un second temps, nous avons traité la problématique de séparation des dynamiques équilibrée et ondulatoire. Pour cela, nous avons développé un 4Dvar assimilant les observations de SSH dans un modèle Shallow-Water linéaire pour estimer la dynamique de marée interne (méthode dite du 4Dvar-SW). Un atout essentiel du 4Dvar-SW est sa capacité à estimer la marée interne non-stationnaire. Deux stratégies de séparation sont présentées. La première implémente un algorithme de minimisation alternée qui combine itérativement le BFN-QG et le 4Dvar-SW. Bien que testée dans un contexte idéalisé, cette technique semble prometteuse pour cartographier et séparer les contributions des deux dynamiques. Les résultats montrent que l’échantillonnage temporel des observations est déterminant pour estimer correctement la dynamique de marée interne, et par extension la dynamique équilibrée. La seconde stratégie repose sur l’implémentation d’un 4Dvar global en bases réduites et une contribution additive des deux modèles réduits. Cette technique est testée dans le cadre réaliste de la phase de calibration et validation au large de la Californie et les performances sont une nouvelles fois prometteuses, en particulier pour estimer la composante non-stationnaire de la marée interne. Note de contenu : 1- Introduction 2- Approche méthodologique et outils numériques 3- Cartographie altimétrique haute résolution de la dynamique équilibrée dans le contexte de la mission SWOT 4- Article 2 : Regional mapping of energetic short mesoscale ocean dynamics from altimetry : performances from real observations 5- Article 3 : Joint Estimation of Balanced Motions and Internal Tides From Future Wide-Swath Altimetry 6- Vers la cartographie simultanée des dynamiques équilibrée et de marée interne à partir des données SWOT 7- Conclusion Numéro de notice : 29013 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : IMAGERIE Nature : Thèse française Note de thèse : Thèse de Doctorat : Océan, Atmosphère, Hydrologie : Grenoble : 2022 Organisme de stage : Institut des Géosciences de l’Environnement DOI : sans En ligne : https://hal.science/tel-03775828v1 Format de la ressource électronique : URL Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=101740

Evaluating the suitability of multi-scale terrain attribute calculation approaches for seabed mapping applications / Benjamin Misiuk in Marine geodesy, vol 44 n° 4 (July 2021)  

Public [article]  inMarine geodesy > vol 44 n° 4 (July 2021) . - pp 327 - 385 Titre : Evaluating the suitability of multi-scale terrain attribute calculation approaches for seabed mapping applications Type de document : Article/Communication Auteurs : Benjamin Misiuk, Auteur ; Vincent Lecours, Auteur ; M.F.J. Dolan, Auteur ; et al., Auteur Année de publication : 2021 Article en page(s) : pp 327 - 385 Note générale : bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Cartographie thématique [Termes IGN] analyse multiéchelle [Termes IGN] artefact [Termes IGN] attribut géomètrique [Termes IGN] carte bathymétrique [Termes IGN] cartographie hydrographique [Termes IGN] fond marin [Termes IGN] géomorphométrie [Termes IGN] habitat animal [Termes IGN] pente [Termes IGN] réalité de terrain [Termes IGN] rugosité [Termes IGN] sondeur multifaisceaux [Termes IGN] Terre-Neuve, île de (Terre-Neuve-et-Labrador) Résumé : (auteur) The scale dependence of benthic terrain attributes is well-accepted, and multi-scale methods are increasingly applied for benthic habitat mapping. There are, however, multiple ways to calculate terrain attributes at multiple scales, and the suitability of these approaches depends on the purpose of the analysis and data characteristics. There are currently few guidelines establishing the appropriateness of multi-scale raster calculation approaches for specific benthic habitat mapping applications. First, we identify three common purposes for calculating terrain attributes at multiple scales for benthic habitat mapping: (i) characterizing scale-specific terrain features, (ii) reducing data artefacts and errors, and (iii) reducing the mischaracterization of ground-truth data due to inaccurate sample positioning. We then define criteria that calculation approaches should fulfill to address these purposes. At two study sites, five raster terrain attributes, including measures of orientation, relative position, terrain variability, slope, and rugosity were calculated at multiple scales using four approaches to compare the suitability of the approaches for these three purposes. Results suggested that specific calculation approaches were better suited to certain tasks. A transferable parameter, termed the ‘analysis distance’, was necessary to compare attributes calculated using different approaches, and we emphasize the utility of such a parameter for facilitating the generalized comparison of terrain attributes across methods, sites, and scales. Numéro de notice : A2021-526 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : GEOMATIQUE Nature : Article DOI : 10.1080/01490419.2021.1925789 Date de publication en ligne : 04/06/2021 En ligne : https://doi.org/10.1080/01490419.2021.1925789 Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=97967 [article]

Mapping and quantification of the dwarf eelgrass Zostera noltii using a random forest algorithm on a SPOT 7 satellite image / Salma Benmokhtar 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° 313 Titre : Mapping and quantification of the dwarf eelgrass Zostera noltii using a random forest algorithm on a SPOT 7 satellite image Type de document : Article/Communication Auteurs : Salma Benmokhtar, Auteur ; Marc Robin, Auteur ; Mohamed Maanan, Auteur ; et al., Auteur Année de publication : 2021 Article en page(s) : n° 313 Note générale : bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Applications de télédétection [Termes IGN] apprentissage automatique [Termes IGN] biomasse [Termes IGN] cartographie hydrographique [Termes IGN] classification par forêts d'arbres décisionnels [Termes IGN] fond marin [Termes IGN] herbier marin [Termes IGN] image SPOT 7 [Termes IGN] Maroc [Termes IGN] Normalized Difference Vegetation Index [Termes IGN] plante aquatique d'eau salée [Termes IGN] réflectance spectrale [Termes IGN] typologie [Termes IGN] Zostera noltii Résumé : (auteur) The dwarf eelgrass Zostera noltei Hornemann (Z. noltei) is the most dominant seagrass in semi-enclosed coastal systems of the Atlantic coast of Morocco. The species is experiencing a worldwide decline and monitoring the extent of its meadows would be a useful approach to estimate the impacts of natural and anthropogenic stressors. Here, we aimed to map the Z. noltei meadows in the Merja Zerga coastal lagoon (Atlantic coast of Morocco) using remote sensing. We used a random forest algorithm combined with field data to classify a SPOT 7 satellite image. Despite the difficulties related to the non-synchronization of the satellite images with the high tide coefficient, our results revealed, with an accuracy of 95%, that dwarf eelgrass beds can be discriminated successfully from other habitats in the lagoon. The estimated area was 160.76 ha when considering mixed beds (Z. noltei-associated macroalgae). The use of SPOT 7 satellite images seems to be satisfactory for long-term monitoring of Z. noltei meadows in the Merja Zerga lagoon and for biomass estimation using an NDVI–biomass quantitative relationship. Nevertheless, using this method of biomass estimation for dwarf eelgrass meadows could be unsuccessful when it comes to areas where the NDVI is saturated due to the stacking of many layers. Numéro de notice : A2021-393 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : IMAGERIE Nature : Article nature-HAL : ArtAvecCL-RevueIntern DOI : 10.3390/ijgi10050313 Date de publication en ligne : 07/05/2021 En ligne : https://doi.org/10.3390/ijgi10050313 Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=97679 [article]

Automated conflation of digital elevation model with reference hydrographic lines / Timofey Samsonov in ISPRS International journal of geo-information, vol 9 n° 5 (May 2020)  

Public [article]  inISPRS International journal of geo-information > vol 9 n° 5 (May 2020) . - 40 p. Titre : Automated conflation of digital elevation model with reference hydrographic lines Type de document : Article/Communication Auteurs : Timofey Samsonov, Auteur Année de publication : 2020 Article en page(s) : 40 p. Note générale : bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Termes IGN] alignement [Termes IGN] cartographie hydrographique [Termes IGN] conflation [Termes IGN] données localisées [Termes IGN] données vectorielles [Termes IGN] modèle numérique de surface [Termes IGN] réseau de drainage [Termes IGN] Triangulated Irregular Network [Vedettes matières IGN] Généralisation Résumé : (auteur) Combining misaligned spatial data from different sources complicates spatial analysis and creation of maps. Conflation is a process that solves the misalignment problem through spatial adjustment or attribute transfer between similar features in two datasets. Even though a combination of digital elevation model (DEM) and vector hydrographic lines is a common practice in spatial analysis and mapping, no method for automated conflation between these spatial data types has been developed so far. The problem of DEM and hydrography misalignment arises not only in map compilation, but also during the production of generalized datasets. There is a lack of automated solutions which can ensure that the drainage network represented in the surface of generalized DEM is spatially adjusted with independently generalized vector hydrography. We propose a new method that performs the conflation of DEM with linear hydrographic data and is embeddable into DEM generalization process. Given a set of reference hydrographic lines, our method automatically recognizes the most similar paths on DEM surface called counterpart streams. The elevation data extracted from DEM is then rubbersheeted locally using the links between counterpart streams and reference lines, and the conflated DEM is reconstructed from the rubbersheeted elevation data. The algorithm developed for extraction of counterpart streams ensures that the resulting set of lines comprises the network similar to the network of ordered reference lines. We also show how our approach can be seamlessly integrated into a TIN-based structural DEM generalization process with spatial adjustment to pre-generalized hydrographic lines as additional requirement. The combination of the GEBCO_2019 DEM and the Natural Earth 10M vector dataset is used to illustrate the effectiveness of DEM conflation both in map compilation and map generalization workflows. Resulting maps are geographically correct and are aesthetically more pleasing in comparison to a straightforward combination of misaligned DEM and hydrographic lines without conflation. Numéro de notice : A2020-297 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : GEOMATIQUE Nature : Article nature-HAL : ArtAvecCL-RevueIntern DOI : 10.3390/ijgi9050334 Date de publication en ligne : 20/05/2020 En ligne : https://doi.org/10.3390/ijgi9050334 Format de la ressource électronique : url article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=95135 [article]

Développement de la photogrammétrie et d'analyses d'images pour l'étude et le suivi d'habitats marins / Guilhem Marre (2020)  

Public Titre : Développement de la photogrammétrie et d'analyses d'images pour l'étude et le suivi d'habitats marins Type de document : Thèse/HDR Auteurs : Guilhem Marre, Auteur ; Julie Deter, Directeur de thèse ; Sandra Luque, Directeur de thèse Editeur : Montpellier : Université de Montpellier Année de publication : 2020 Importance : 286 p. Format : 21 x 30 cm Note générale : bibliographie Thèse pour obtenir le grade de Docteur de l'Université de Montpellier en Sciences de la mer Langues : Français (fre) Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Traitement d'image optique [Termes IGN] cartographie hydrographique [Termes IGN] classification par réseau neuronal convolutif [Termes IGN] habitat (nature) [Termes IGN] herbier marin [Termes IGN] lever bathymétrique [Termes IGN] Méditerranée, mer [Termes IGN] milieu marin [Termes IGN] photogrammétrie sous-marine [Termes IGN] plante aquatique d'eau salée [Termes IGN] récif corallien [Termes IGN] reconnaissance d'objets [Termes IGN] reconstruction 3D [Termes IGN] surveillance écologique Index. décimale : THESE Thèses et HDR Résumé : (auteur) Dans un contexte de changement climatique et d’érosion de la biodiversité marine, la surveillance écologique des habitats marins les plus sensibles est primordiale et nécessite des méthodes opérationnelles de suivi permettant aux décideurs et gestionnaires d’établir des mesures de conservation pertinentes et d’évaluer leur efficacité. TEMPO et RECOR sont deux réseaux de surveillance centrés sur les herbiers de posidonie et les récifs coralligènes, les deux habitats les plus riches et sensibles de Méditerranée. L’objectif de cette thèse est de répondre aux besoins de la surveillance des habitats marins par le développement de méthodes d’évaluation de leur état de santé, basées sur deux techniques d’analyses d’images clés : les réseaux de neurones convolutifs et la photogrammétrie. Les résultats montrent que les réseaux de neurones convolutifs sont capables de reconnaître les principales espèces des assemblages coralligènes sur des photos sous-marines issues de RECOR, avec une précision semblable à celle d’un expert taxonomiste. Par ailleurs, nous avons montré que la photogrammétrie permettait de reproduire en 3D un habitat marin avec une grande précision, suffisante pour un suivi de la structure de l’habitat et de la distribution d’espèces à fine échelle. À partir de ces reconstructions, nous avons mis au point une méthode de cartographie automatique des herbiers de posidonie, permettant de réaliser un suivi temporel de la qualité écologique de cet habitat sensible. Enfin, nous avons caractérisé la structure 3D des récifs coralligènes à partir de leurs reconstructions photogrammétriques et étudié les liens avec la structuration des assemblages qui les composent. Ce travail de thèse a permis de développer des méthodes opérationnelles, aujourd’hui intégrées aux réseaux de surveillance TEMPO et RECOR, et ouvre la voie à de futures recherches, notamment la caractérisation de l’activité biologique des récifs coralligènes grâce au couplage entre photogrammétrie, réseaux de neurones et acoustique sous-marine. Note de contenu : 1- Introduction générale 2- Méthodes 3- Résultats 4- Discussion générale Numéro de notice : 28563 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : BIODIVERSITE/IMAGERIE Nature : Thèse française Note de thèse : Thèse de Doctorat : Sciences de la mer : Montpellier : 2020 Organisme de stage : Andromède Océanologie (Carnon) nature-HAL : Thèse En ligne : https://hal-cnrs.archives-ouvertes.fr/tel-02951806v2/document Format de la ressource électronique : URL Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=97607

The British contribution to the charting of the Adriatic sea / Mirela Slukan Altić in Cartographic journal (the), Vol 52 n° 4 (November 2015)  

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n° 208 - juin 2011 - Rapport cartographique national 2007-2011 (Bulletin de Le monde des cartes) / Comité français de cartographie

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Cartographie marine et informatique : les systèmes informatiques pour la rédaction des cartes marines (papier électronique) / E. Le Guen in Le monde des cartes, n° 202 (décembre 2009)

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Hydrographie et cartographie marine au-delà des frontières / Yves Guillam in XYZ, n° 117 (décembre 2008 - février 2009) 

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La commission de l'ACI sur la cartographie marine, la navigation et la cartographie des océans / Jean-Louis Bouet-Leboeuf in Le monde des cartes, n° 196 (Juin 2008)

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La dimension internationale de l'hydrographie, de la cartographie marine et de l'océanographie / Yves Guillam in Le monde des cartes, n° 196 (Juin 2008)

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Cartes des côtes de France / Olivier Chapuis (2007)

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22ème conférence cartographique internationale, La Corogne, 9-16 juillet 2005 : compte rendu des conférences / Jean-Louis Bouet-Leboeuf in Le monde des cartes, n° 186 (décembre 2005 - février 2006)

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Rapport annuel 2002 [du] Service Hydrographique et Océanographique de la Marine [SHOM] / Service hydrographique et océanographique de la marine (2003)

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Sept siècles de cartographie / Anonyme in Géomatique expert, n° 19 (01/10/2002)

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