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Sentinel-1 sensitivity to soil moisture at high incidence angle and the impact on retrieval over seasonal crops / Davide Palmisano in IEEE Transactions on geoscience and remote sensing, Vol 59 n° 9 (September 2021)  

Public [article]  inIEEE Transactions on geoscience and remote sensing > Vol 59 n° 9 (September 2021) . - pp 7308 - 7321 Titre : Sentinel-1 sensitivity to soil moisture at high incidence angle and the impact on retrieval over seasonal crops Type de document : Article/Communication Auteurs : Davide Palmisano, Auteur ; Francesco Mattia, Auteur ; Anna Balenzano, Auteur ; et al., Auteur Année de publication : 2021 Article en page(s) : pp 7308 - 7321 Note générale : bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Traitement d'image radar et applications [Termes IGN] analyse de sensibilité [Termes IGN] angle d'incidence [Termes IGN] bande C [Termes IGN] carte agricole [Termes IGN] Castille-et-Leon (Espagne) [Termes IGN] corrélation temporelle [Termes IGN] cultures [Termes IGN] humidité du sol [Termes IGN] image Sentinel-SAR [Termes IGN] Pouilles (Italie) [Termes IGN] réseau hydrographique [Termes IGN] rétrodiffusion [Termes IGN] transfert radiatif Résumé : (auteur) Approximately, 30% of the Sentinel-1 (S-1) swath over land is imaged with incidence angles higher than 40°. Still, the interplay among the scattering mechanisms taking place at such a high incidence and their implications on the backscatter information content is often disregarded. This article investigates, through an experimental and numerical study, the S-1 sensitivity to the surface soil moisture (SSM) over agricultural fields observed at low (~33°) and high (~43°) incidence angles and quantifies the impact of the incidence angle on the SSM retrieval accuracy. The study sites are the Apulian Tavoliere (Italy) and REd de MEDición de la HUmedad del Suelo (REMEDHUS) (Spain), which are both instrumented with a hydrologic network continuously measuring SSM. At low incidence angles, results confirm that for crops such as wheat and barley, dominated in C-band by surface scattering, there exists a good sensitivity of S-1 VV to SSM. At high incidence angles, the sensitivity to SSM holds through the combination of the soil attenuated and double bounce scattering. Conversely, over crops dominated by volume scattering, such as sugar beet, the S-1 VV signal is not correlated with the in situ SSM observations, neither at low nor at high incidence. For all the crops, the sensitivity of S-1 to SSM in VH is found significantly lower than in VV. The impact of the incidence angle on the SSM retrieval has been studied with a recursive algorithm based on a short-term change detection approach. An upper and lower bounds for the worsening of the S-1 VV retrieval performance at far versus near range observations have been estimated. In the worst-case scenario, the root mean square error (RMSE) increases from ~0.056 m 3 /m 3 , at low incidence, to ~0.071 m 3 /m 3 , at high incidence. The mechanism that lowers the retrieval accuracy at high incidence angles is further investigated in the synthetic experiment and its impact on the RMSE is estimated in terms of the volume scattering contribution. Numéro de notice : A2021-646 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : IMAGERIE Nature : Article nature-HAL : ArtAvecCL-RevueIntern DOI : 10.1109/TGRS.2020.3033887 Date de publication en ligne : 10/11/2020 En ligne : https://doi.org/10.1109/TGRS.2020.3033887 Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=98351 [article]

Apport de la modélisation physique pour la cartographie de la biodiversité végétale en forêts tropicales par télédétection optique / Dav Ebengo Mwampongo (2021)  

Public Titre : Apport de la modélisation physique pour la cartographie de la biodiversité végétale en forêts tropicales par télédétection optique Type de document : Thèse/HDR Auteurs : Dav Ebengo Mwampongo, Auteur ; Christiane Weber, Directeur de thèse Editeur : Paris, Nancy, ... : AgroParisTech Année de publication : 2021 Importance : 188 p. Format : 21 x 30 cm Note générale : bibliographie Thèse pour obtenir le grade de Docteur de l'Institut National des Sciences et Industries du Vivant et de l'Environnement- AgroParisTech Langues : Français (fre) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Applications de télédétection [Termes IGN] analyse de sensibilité [Termes IGN] biodiversité végétale [Termes IGN] carte forestière [Termes IGN] diagnostic foliaire [Termes IGN] forêt tropicale [Termes IGN] image hyperspectrale [Termes IGN] image optique [Termes IGN] modèle de transfert radiatif [Termes IGN] réflectance végétale [Termes IGN] taxinomie [Termes IGN] transfert radiatif Index. décimale : THESE Thèses et HDR Résumé : (auteur) La préservation de la biodiversité est un enjeu majeur pour le développement durable. Face aux besoins de conservation à l’échelle globale, la définition des méthodes opérationnelles qui permettent d’évaluer la diversité biologique est nécessaire pour l’orientation des différentes politiques environnementales. La télédétection optique a montré un potentiel pour étudier la biodiversité. L’imagerie hyperspectrale aéroportée a été largement utilisée avec succès. Malgré son potentiel, l’imagerie hyperspectrale aéroportée ne permet pas de couvrir des vastes étendues (échelle régionale ou globale) suite à des contraintes logistique et financière. Les missions satellites hyperspectrales actuelles et futures (PRISMA, EnMAP, Biodiversity, CHIME, SBG…) offrent la possibilité d’étudier la biodiversité à grande échelle. Il existe cependant un besoin d’améliorer l’interprétation physique des méthodes existantes, basées sur les données aéroportées, pour évaluer leurs potentiels. Les outils de modélisation du transfert radiatif permettent de mieux comprendre l’interaction entre un rayonnement incident et les milieux physiques qu’ils traversent et de ce fait d’interpréter le signal. Ce projet de thèse vise à définir un cadre pour produire des simulations réalistes à l’aide du modèle de transfert radiatif 3D DART (Discrete Anisotropic Radiative Transfer) dans une perspective de soutien au développement méthodologique pour l'évaluation de la biodiversité et la préparation de futures missions satellites à l'aide de la modélisation 3D (adapté aux milieux complexes tels que les forêts tropicales). Pour ce faire, nous avons réalisé des études de sensibilité pour comprendre l’influence de deux facteurs sur la réflectance simulée par DART : la variabilité spatiale des propriétés optiques foliaires, la prise en compte des éléments non photosynthétiques de la végétation. Puis nous avons comparé ces simulations à des données hyperspectrales aéroportées expérimentales en décrivant les scènes forestières correspondantes de la manière la plus fine à l’aide d’information relatives à la structure, à la composition en espèces et à une sélection de traits fonctionnels foliaires. Plusieurs approches s’appuyant sur les propriétés optiques foliaires, et sur la prise en compte d’une fraction ligneuse ont été testées pour l’intégration des éléments non photosynthétique dans la scène. La variabilité spatiale des propriétés optiques foliaires a été testée en s’appuyant sur les données d’inventaires spatialisées, permettant de prendre en compte la variabilité à l’échelle du pixel, ou en opérant une uniformisation des propriétés optiques à l’échelle de la couronne de chaque individu, ou à l’échelle des espèces. Nos résultats ont montré que les simulations les plus proches des données expérimentales, jugées les plus réalistes, étaient obtenues par l’intégration des éléments non photosynthétiques par le biais d’une famille de constituants chimiques foliaires, les pigments bruns, combinée à une prise en compte de la variabilité des propriétés optiques à l’échelle du pixel. Les différences entre données expérimentales et simulations ont été étudiées en s’appuyant sur différents critères, comme la différence spectrale, la dissimilarité spectrale interspécifique et interspécifique et la capacité de discrimination spectrale des espèces. Nous avons obtenu une bonne concordance entre les simulations issues du scénario le plus réaliste et les données expérimentales. Note de contenu : Introduction générale 1- Télédétection optique appliquée au suivi de la biodiversité végétale dans les écosystèmes forestiers tropicaux 2- Le transfert radiatif dans la végétation et sa simulation 3- Données et méthodes 4- Résultats : simulation de la réflectance de canopée et analyse comparative 5- Discussion générale Conclusion générale et perspectives Numéro de notice : 28661 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : BIODIVERSITE/IMAGERIE Nature : Thèse française Note de thèse : Thèse de Doctorat : Géomatique : AgroParisTech : 2021 Organisme de stage : TETIS DOI : sans En ligne : https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-03520758 Format de la ressource électronique : URL Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=99828

Assessment of sky diffuse irradiance and building reflected irradiance in cast shadows / Manchun Lei (2021)  

Public Titre : Assessment of sky diffuse irradiance and building reflected irradiance in cast shadows Type de document : Article/Communication Auteurs : Manchun Lei , Auteur ; Yulu Xi, Auteur ; Jean-Philippe Gastellu-Etchegorry, Auteur Editeur : New York : Institute of Electrical and Electronics Engineers IEEE Année de publication : 2021 Projets : 2-Pas d'info accessible - article non ouvert / Conférence : IGARSS 2021, IEEE International Geoscience And Remote Sensing Symposium 11/07/2021 16/07/2021 Bruxelles Belgique Proceedings IEEE Importance : pp 6960 - 6963 Note générale : bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Physique [Termes IGN] bâtiment [Termes IGN] éclairement énergétique [Termes IGN] modèle 3D de l'espace urbain [Termes IGN] ombre [Termes IGN] rayonnement électromagnétique [Termes IGN] réflectance de surface [Termes IGN] scène urbaine [Termes IGN] transfert radiatif [Termes IGN] zone urbaine Résumé : (auteur) Sky radiance field at the bottom of the atmosphere and building façades are invisible in the remote sensing images, but they are the two main light sources of ground surfaces in the shadows cast by buildings in urban areas. This work is interested in evaluating the impact of the anisotropic sky and the reflection of the building on the irradiance of shaded surfaces. The assessment is based on 3D radiative transfer simulations of urban scenes with different sky radiance distributions and different building façade reflectance. The results show that without taking into account anisotropic sky, the average error of sky irradiance estimation in cast shadows can reach 183.75% in a visible band centered at 550 nm. According to the geometry and reflectivity of the building façade, the contribution of the building reflection to the irradiance of the shaded surfaces varies from 0.95% to 84.23%. Numéro de notice : C2021-043 Affiliation des auteurs : UGE-LASTIG+Ext (2020- ) Thématique : IMAGERIE Nature : Communication nature-HAL : ComAvecCL&ActesPubliésIntl DOI : 10.1109/IGARSS47720.2021.9553889 Date de publication en ligne : 12/10/2021 En ligne : https://doi.org/10.1109/IGARSS47720.2021.9553889 Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=99417

Télédétection hyperspectrale pour l’identification et la caractérisation de minéraux industriels / Ronan Rialland (2021)  

Public Titre : Télédétection hyperspectrale pour l’identification et la caractérisation de minéraux industriels Type de document : Thèse/HDR Auteurs : Ronan Rialland, Auteur ; Charles Soussen, Auteur ; Rodolphe Marion, Auteur ; V. Carrere, Auteur Editeur : Bures-sur-Yvette : Université Paris-Saclay Année de publication : 2021 Importance : 125 p. Format : 21 x 30 cm Note générale : bibliographie Thèse de doctorat de l’Université Paris-Saclay, Spécialité Traitement du Signal et des Images Langues : Français (fre) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Traitement d'image optique [Termes IGN] bruit (théorie du signal) [Termes IGN] déconvolution [Termes IGN] image hyperspectrale [Termes IGN] logique floue [Termes IGN] minéral [Termes IGN] minéralogie [Termes IGN] rapport signal sur bruit [Termes IGN] réflectance spectrale [Termes IGN] spectroscopie [Termes IGN] transfert radiatif Index. décimale : THESE Thèses et HDR Résumé : (auteur) La télédétection hyperspectrale permet l’étude de larges zones d’intérêt via la caractérisation physico-chimique des surfaces observées. Cette thèse concerne l’identification de minéraux rencontrés sur des sites industriels à partir de leurs spectres de réflectance observés dans le domaine réflectif [400-2500] nm. Un modèle physique paramétrique adapté est proposé pour représenter un spectre comme la somme d’un continuum et de formes spectrales localisées représentant les formes d’absorption. La première contribution est une procédure de déconvolution spectrale pour estimer adaptativement le nombre d’absorptions dans un spectre ainsi que les paramètres associés. Cette procédure est composée de trois étapes : retrait du continuum, pré-estimation des absorptions, ajustement conjoint du continuum et des absorptions. La pré-estimation des absorptions est l’étape clé, où les paramètres (positions, paramètres de formes) des absorptions sont estimés par un algorithme inspiré d’Orthogonal Matching Pursuit. Cette étape fournit des décompositions du spectre pour un nombre variable de formes d’absorption, rendant possible l’utilisation d’un critère de sélection d’ordre pour estimer leur nombre. La deuxième contribution concerne l’identification des minéraux pour des spectres demélanges, inspirée d’une méthode de logique floue et basée sur la comparaison des paramètres estimés avec ceux d’une base de données prédéfinie. Cette solution tient compte des incertitudes d’estimation et des possibles variations des spectres de réflectance des minéraux. Les méthodes proposées sont validées sur de nombreuses données synthétiques et réelles issues de mesures en laboratoire, posant des difficultés d’analyse du fait d’absorptions de formes variées, possiblement superposées, et positionnées sur une plage très étendue de longueurs d’onde. De plus, une validation extensive a été effectuée sur des images hyperspectrales acquises dans le cadre du survol de deux carrières de gypse et de kaolinite. Les minéraux présents sur les sites sont précisément identifiés. Note de contenu : 1- Introduction 2- Spectroscopie et imagerie hyperspectrale pour l’étude des minéraux 3- Modélisation d’un spectre de réflectance de minéral et prise en compte du bruit dans une image hyperspectrale 4- Déconvolution d’un spectre de réflectance de minéral : procédure greedy-AGM 5- Applications de la procédure greedy-AGM 6- Procédure d’identification de minéraux 7- Campagne d’acquisitions et applications 8- Conclusions et perspectives Numéro de notice : 21705 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : IMAGERIE Nature : Thèse française Note de thèse : Thèse de Doctorat : Traitement du Signal et des Images : Paris-Saclay : 2021 DOI : sans En ligne : https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-03508396 Format de la ressource électronique : URL Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=100475

Improved supervised learning-based approach for leaf and wood classification from LiDAR point clouds of forests / Sruthi M. Krishna Moorthy in IEEE Transactions on geoscience and remote sensing, vol 58 n° 5 (May 2020)  

Public [article]  inIEEE Transactions on geoscience and remote sensing > vol 58 n° 5 (May 2020) . - pp 3057 - 3070 Titre : Improved supervised learning-based approach for leaf and wood classification from LiDAR point clouds of forests Type de document : Article/Communication Auteurs : Sruthi M. Krishna Moorthy, Auteur ; Kim Calders, Auteur ; Matheus B. Vicari, Auteur ; et al., Auteur Année de publication : 2020 Article en page(s) : pp 3057 - 3070 Note générale : bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Lasergrammétrie [Termes IGN] apprentissage automatique [Termes IGN] apprentissage dirigé [Termes IGN] atmosphère terrestre [Termes IGN] canopée [Termes IGN] classification dirigée [Termes IGN] classification par forêts d'arbres décisionnels [Termes IGN] données lidar [Termes IGN] faisceau laser [Termes IGN] feuille (végétation) [Termes IGN] foresterie [Termes IGN] forêt de feuillus [Termes IGN] forêt tropicale [Termes IGN] plus proche voisin, algorithme du [Termes IGN] précision de la classification [Termes IGN] Python (langage de programmation) [Termes IGN] semis de points [Termes IGN] transfert radiatif Résumé : (auteur) Accurately classifying 3-D point clouds into woody and leafy components has been an interest for applications in forestry and ecology including the better understanding of radiation transfer between canopy and atmosphere. The past decade has seen an increase in the methods attempting to classify leaves and wood in point clouds based on radiometric or geometric features. However, classification purely based on radiometric features is sensor-specific, and the method by which the local neighborhood of a point is defined affects the accuracy of classification based on geometric features. Here, we present a leaf-wood classification method combining geometrical features defined by radially bounded nearest neighbors at multiple spatial scales in a machine learning model. We compared the performance of three different machine learning models generated by the random forest (RF), XGBoost, and lightGBM algorithms. Using multiple spatial scales eliminates the need for an optimal neighborhood size selection and defining the local neighborhood by radially bounded nearest neighbors makes the method broadly applicable for point clouds of varying quality. We assessed the model performance at the individual tree- and plot-level on field data from tropical and deciduous forests, as well as on simulated point clouds. The method has an overall average accuracy of 94.2% on our data sets. For other data sets, the presented method outperformed the methods in literature in most cases without the need for additional postprocessing steps that are needed in most of the existing methods. We provide the entire framework as an open-source python package. Numéro de notice : A2020-232 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : FORET/IMAGERIE Nature : Article nature-HAL : ArtAvecCL-RevueIntern DOI : 10.1109/TGRS.2019.2947198 Date de publication en ligne : 31/10/2019 En ligne : https://doi.org/10.1109/TGRS.2019.2947198 Format de la ressource électronique : url article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=94970 [article]

Caractérisation du manteau neigeux arctique, suivi climatique et télédétection micro-onde / Céline Vargel (2020)  

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Atmospheric correction over coastal waters using multilayer neural networks / Yongzhen Fan in Remote sensing of environment, vol 199 (15 September 2017)  

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Fundamental astronomy / Hannu Karttunen (2017)  

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Télédétection pour l'observation des surfaces continentales, Volume 2. Observation des surfaces continentales par télédétection micro-onde / Nicolas Baghdadi (2017)

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Estimating the solar transmittance of urban trees using airborne LiDAR and radiative transfer simulation / Haruki Oshio in IEEE Transactions on geoscience and remote sensing, vol 54 n° 9 (September 2016)  

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Propagation des ondes électromagnétiques dans l’atmosphère terrestre / Jonathan Chenal (2016) 

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Seeing through shadow: Modelling surface irradiance for topographic correction of Landsat ETM+ data / Tobias Schulmann in ISPRS Journal of photogrammetry and remote sensing, vol 99 (January 2015)  

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Hyperspectral-based adaptive matched filter detector error as a function of atmospheric water vapor estimation / Allan W. Yarbrough in IEEE Transactions on geoscience and remote sensing, vol 52 n° 4 (April 2014)  

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The diffusion approximation for the linear Boltzmann equation with vanishing scattering coefficient / Claude Bardos in Communications in Mathematical Sciences, vol 13 n° 3 (2014)  

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Apport des mesures directionnelles et polarisées aux corrections atmosphériques au-dessus des océans ouverts. Application à la mission PARASOL / Tristan Harmel (2009)  

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