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LidarSynonyme(s)Radar optique light detection and ranging |
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3D vegetation mapping using small-footprint full-waveform airborne laser scanners / W. Wagner in International Journal of Remote Sensing IJRS, vol 29 n° 5 (March 2008)
[article]
Titre : 3D vegetation mapping using small-footprint full-waveform airborne laser scanners Type de document : Article/Communication Auteurs : W. Wagner, Auteur ; Markus Hollaus, Auteur ; et al., Auteur Année de publication : 2008 Article en page(s) : pp 1433 - 1452 Note générale : Bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Lasergrammétrie
[Termes IGN] carte de la végétation
[Termes IGN] données localisées 3D
[Termes IGN] lidar à retour d'onde complète
[Termes IGN] modèle numérique de terrain
[Termes IGN] rayonnement infrarouge
[Termes IGN] semis de points
[Termes IGN] signal laser
[Termes IGN] télémétrie laser aéroportéRésumé : (Auteur) Small-footprint full-waveform airborne laser scanning (ALS) is a remote sensing technique capable of mapping vegetation in three dimensions with a spatial sampling of about 0.5-2 m in all directions. This is achieved by scanning the laser beam across the Earth's surface and by emitting nanosecond-long infrared pulses with a high frequency of typically 50-150 kHz. The echo signals are digitized during data acquisition for subsequent off-line waveform analysis. In addition to delivering the three-dimensional (3D) coordinates of scattering objects such as leaves or branches, full-waveform laser scanners can be calibrated for measuring the scattering properties of vegetation and terrain surfaces in a quantitative way. As a result, a number of physical observables are obtained, such as the width of the echo pulse and the backscatter cross-section, which is a measure of the electromagnetic energy intercepted and re-radiated by objects. The main aim of this study was to build up an understanding of the scattering characteristics of vegetation and the underlying terrain. It was found that vegetation typically causes a broadening of the backscattered pulse, while the backscatter cross-section is usually smaller for canopy echoes than for terrain echoes. These scattering properties allowed classification of the 3D point cloud into vegetation and non-vegetation echoes with an overall accuracy of 89.9% for a dense natural forest and 93.7% for a baroque garden area. In addition, by removing the vegetation echoes before the filtering process, the quality of the digital terrain model could be improved. Copyright Taylor & Francis Numéro de notice : A2008-082 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : FORET/IMAGERIE Nature : Article nature-HAL : ArtAvecCL-RevueIntern DOI : 10.1080/01431160701736398 En ligne : https://doi.org/10.1080/01431160701736398 Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=29077
in International Journal of Remote Sensing IJRS > vol 29 n° 5 (March 2008) . - pp 1433 - 1452[article]Exemplaires (1)
Code-barres Cote Support Localisation Section Disponibilité 080-08031 RAB Revue Centre de documentation En réserve L003 Exclu du prêt
Titre : Analysis of full-waveform Lidar data for classification of urban areas Type de document : Article/Communication Auteurs : Uwe Soergel, Auteur ; Frédéric Bretar, Auteur ; Clément Mallet , Auteur Editeur : International Society for Photogrammetry and Remote Sensing ISPRS Année de publication : 2008 Collection : International Archives of Photogrammetry and Remote Sensing, ISSN 0252-8231 num. 37-B3 Conférence : ISPRS 2008, 21st ISPRS world congress 03/07/2008 11/07/2008 Pékin Chine OA ISPRS Archives Importance : pp 85 - 91 Format : 21 x 30 cm Note générale : Bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Lasergrammétrie
[Termes IGN] classification par séparateurs à vaste marge
[Termes IGN] données lidar
[Termes IGN] données localisées 3D
[Termes IGN] impulsion laser
[Termes IGN] lidar à retour d'onde complète
[Termes IGN] milieu urbain
[Termes IGN] semis de points
[Termes IGN] signal lidar
[Termes IGN] traitement du signalRésumé : (auteur) In contrast to conventional airborne multi-echo laser scanner systems, full-waveform (FW) lidar systems are able to record the entire emitted and backscattered signal of each laser pulse. Instead of clouds of individual 3D points, FW devices provide connected 1D profiles of the 3D scene, which contain more detailed and additional information about the structure of the illuminated surfaces. This paper is focused on the analysis of FW data in urban areas. The problem of modelling FW lidar signals is first tackled. The standard method assumes the waveform to be the superposition of signal contributions of each scattering object in such a laser beam, which are approximated by Gaussian distributions. This model is suitable in many cases, especially in vegetated terrain. However, since it is not tailored to urban waveforms, the generalized Gaussian model is selected instead here. Then, a pattern recognition method for urban area classification is proposed. A supervised method using Support Vector Machines is performed on the FW point cloud based on the parameters extracted from the post-processing step. Results show that it is possible to partition urban areas in building, vegetation, natural ground and artificial ground regions with high accuracy using only lidar waveforms. Numéro de notice : C2008-022 Affiliation des auteurs : MATIS+Ext (1993-2011) Thématique : IMAGERIE Nature : Communication nature-HAL : ComAvecCL&ActesPubliésIntl DOI : sans En ligne : https://www.isprs.org/proceedings/XXXVII/congress/3_pdf/13.pdf Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=64223 Documents numériques
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10700_isprs_2008_mallet.pdfAdobe Acrobat PDF Développement et validation d'une méthode de calcul GPS intégrant des mesures de profils de vapeur d'eau en visée multi-angulaire pour l'altimétrie de haute précision / Pierre Bosser (2008)
Titre : Développement et validation d'une méthode de calcul GPS intégrant des mesures de profils de vapeur d'eau en visée multi-angulaire pour l'altimétrie de haute précision Type de document : Thèse/HDR Auteurs : Pierre Bosser , Auteur ; Jacques Pelon, Directeur de thèse ; Olivier Bock , Encadrant ; Christian Thom , Directeur de thèse Editeur : Paris : Université de Paris 6 Pierre et Marie Curie Année de publication : 2008 Importance : 261 p. Format : 21 x 30 cm Note générale : Bibliographie
Thèse de doctorat pour obtenir le titre de docteur de l'université Pierre et Marie Curie, spécialité méthodes physiques en télédétectionLangues : Français (fre) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Géodésie spatiale
[Termes IGN] correction du signal
[Termes IGN] correction troposphérique
[Termes IGN] diffusion de Raman
[Termes IGN] Lidar
[Termes IGN] propagation troposphérique
[Termes IGN] retard troposphérique
[Termes IGN] signal GPS
[Termes IGN] teneur en vapeur d'eau
[Termes IGN] traitement de données GNSSIndex. décimale : THESE Thèses et HDR Résumé : (Auteur) L'Institut Géographique National (IGN) s'intéresse à l'utilisation du GPS pour des activités de nivellement de précision : c'est un système fonctionnant en tout temps, relativement simple à mettre en œuvre et de faible coût. Une des sources d'erreur majeure reste la correction des effets de propagation des signaux GPS lors de la traversée de la troposphère qui limite la précision verticale à 3 - 15 mm pour une précision planimétrique millimétrique, ce qui restreint son utilisation aux applications de nivellement de précision moyenne. Dans le contexte d'amélioration des performances obtenues par cette technique, l'action NIGPS lancée en 1999 à l'IGN vise à développer une méthode de correction des effets atmosphériques basée sur le sondage de l'humidité dans la basse atmosphère à l'aide d'un lidar Raman vapeur d'eau à visées multi-angulaires. Ce projet est mené en collaboration avec le Service d'Aéronomie du CNRS. Soutenue en 2005, la thèse de Jérôme Tarniewicz pose les bases de cette problématique et, à partir de simulations numériques de mesures lidar Raman, démontre l'apport potentiel de la technique lidar Raman pour la correction des retards troposphériques pour atteindre un positionnement vertical de précision millimétrique. Ce travail de thèse s'inscrit donc dans la continuité de ces travaux et a pour objectif de poursuivre l'étude méthodologique, les développements instrumentaux, notamment au niveau du traitement des signaux lidar, et la validation expérimentale de l'analyse conjointe des observations GPS et lidar.
Dans une première partie, l'étude de l'influence de la variabilité spatiotemporelle des retards troposphériques GPS est réalisée à partir de simulations numériques. Une méthode de correction des retards hydrostatiques plus précise que celle utilisée traditionnellement est proposée. Un autre aspect important de ce travail permet de confirmer l'apport de la mesure lidar multi-angulaire lors du traitement GPS et de démontrer que l'étalonnage des mesures lidar Raman peut être obtenu lors du traitement GPS. Ces premiers résultats sont encourageants pour un futur couplage GPS - lidar Raman et posent les bases en ce qui concerne les performances requises pour le lidar.
La deuxième partie présente les techniques d'analyse des signaux lidar Raman originales utilisées, dont une a été développée pour corriger le biais systématique lié aux fluctuations statistiques des mesures lidar en mode “ comptage de photons ”. Des critères objectifs permettant d'optimiser le rapport signal-à-bruit des mesures par moyennage spatial et temporel ont été introduits. Des profils de rapport de mélange de vapeur d'eau et des retards troposphériques humides précis peuvent alors être restitués en visées zénithales et obliques. Ces méthodes ont été validées lors de plusieurs campagnes météorologiques.
Dans la troisième partie, des observations lidar Raman et GPS (entre autres), réalisées lors de la campagne VAPIC en 2004, ont permis de valider les méthodes de traitement du signal lidar et de tester différentes approches de traitement GPS mais aussi de couplage des mesures de ces deux techniques. Les observations lidar effectuées au zénith, sur des sessions de 6 h dans des conditions stables et relativement sèches, sont ainsi utilisées pour une correction des signaux GPS : par rapport à un traitement classique, une amélioration de la précision de restitution de la composante verticale est obtenue ; les résultats montrent cependant l'importance sur les cas étudiés du trajet multiple corrigé par stacking. Les mesures lidar n'étant pas parfaitement étalonnées, l'estimation conjointe lors du traitement de la hauteur et de la constante d'étalonnage lidar est effectuée : elle permet une amélioration significative de la détermination de la composante verticale. L'analyse des résidus GPS post-traitement, à l'aide des visées lidar obliques réalisées dans des conditions plus variables et plus humides, montre que ceux-ci contiennent une signature liée à cette variabilité. Des mesures lidar obliques restent donc indispensables pour atteindre une meilleure précision. La principale difficulté à surmonter pour réaliser cette correction est alors de définir une procédure réduisant l'erreur dans les directions des satellites non observés (une seule observation lidar étant possible à la fois). Pour cela, nous envisageons d'explorer la piste de l'assimilation des observations lidar, voire des observations lidar et GPS obliques simultanément, dans un modèle météorologique méso-échelle.Note de contenu : I- Influence de la troposphère et de sa modélisation sur la détermination précise de la composante verticale par GPS
1. Le positionnement précis par GPS
1.1 Principe du positionnement par GPS
1.2 Inventaire des sources d'erreur
1.3 Conclusion
2. Modélisation de la troposphère dans les traitements GPS
2.1 Stratégies usuelles pour la correction de la troposphère
2.2 Proposition d'un nouveau modèle du retard hydrostatique au zénith
2.3 Conclusion
3. Evaluations par simulations des modèles troposphériques
3.1 Objectifs et méthode
3.2 Évaluation des fonctions de projection pour un réseau régional
3.3 Évaluation des erreurs de positionnement liées aux modélisations troposphériques
4. Conclusion sur la modélisation troposphérique en GPS
II- Un lidar pour la restitution de profils d'humidité et de retards humides
5. Traitement des signaux Raman pour une restitution précise de profils d'humidité
5.1 Introduction
5.2 Principe physique de la mesure de vapeur d'eau par lidar Raman
5.3 Modèles utilisés pour la restitution de rapports de mélange
5.4 Intégration des signaux mesurés
6. Correction du biais lié aux fluctuations statistiques des signaux Raman
6.1 Position du problème
6.2 Notations utilisées
6.3 Nouveaux estimateurs du rapport de mélange
6.4 Application et validation sur des simulations lidar
6.5 Conclusion
7. Etalonnage du lidar IGN-SA
7.1 Introduction
7.2 Méthodes examinées pour l'étalonnage opérationnel du lidar IGN-SA
7.3 Application : Étalonnage du lidar IGN-SA
7.4 Conclusion
8. Validation de la mesure de rapport de mélange lidar par comparai-son aux radiosondages
8.1 La campagne VAPIC 2004
8.2 La campagne COPS 2007
8.3 Conclusion
9. Restitution de retard troposphérique par lidar Raman
9.1 Calcul du retard humide à partir du profil de rapport de mélange
9.2 Utilisation de profils de température et de pression
9.3 Complément pour le profil de rapport de mélange
10 Conclusion sur la mesure de vapeur d'eau par lidar Raman
III- Étude du couplage lidar Raman - GPS à partir des données de la campagne VAPIC
11 La campagne VAPIC_2004
11.1 Présentation de la campagne VAPIC
11.2 Instrumentation
11.3 Description météorologique
12 Analyse de la variabilité de la vapeur d'eau pendant la campagne VAPIC et de son impact sur la solution GPS
12.1 Impact des modélisations de la troposphère sur les solutions GPS
12.2 Intercomparaison des retards humides GPS avec radiosondages et radiomètres
12.3 Impact de la variabilité atmosphérique sur les solutions GPS
12.4 Discussion
13 Comparaison des retards humides mesurés par GPS et lidar Raman
13.1 Introduction
13.2 Description des données utilisées
13.3 Visées lidar au zénith
13.4 Suivi de satellites
13.5 Conclusion
14 Analyse et correction troposphérique des signaux GPS à l'aide d'observations lidar
14.1 Etude des solutions GPS PPP
14.2 Correction des observations GPS
14.3 Étalonnage de la mesure lidar lors du traitement GPS
14.4 Conclusion et discussion
IV- Conclusion et perspectivesNuméro de notice : 13611 Affiliation des auteurs : LOEMI (1985-2011) Thématique : POSITIONNEMENT Nature : Thèse française Note de thèse : Thèse de doctorat : Méthodes physiques en télédétection : Paris 6 : 2008 Organisme de stage : LOEMI (IGN) nature-HAL : Thèse DOI : sans En ligne : https://hal.science/tel-00322404/document Format de la ressource électronique : URL Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=45212 Réservation
Réserver ce documentExemplaires (2)
Code-barres Cote Support Localisation Section Disponibilité 13611-01 THESE Livre Centre de documentation Thèses Disponible 13611-02 THESE Livre Centre de documentation Thèses Disponible Managing full waveform Lidar data : a challenging task for the forthcoming years / Frédéric Bretar (2008)
Titre : Managing full waveform Lidar data : a challenging task for the forthcoming years Type de document : Article/Communication Auteurs : Frédéric Bretar, Auteur ; Adrien Chauve , Auteur ; Boris Jutzi, Auteur ; Clément Mallet , Auteur Editeur : International Society for Photogrammetry and Remote Sensing ISPRS Année de publication : 2008 Collection : International Archives of Photogrammetry and Remote Sensing, ISSN 0252-8231 num. 37-B1 Conférence : ISPRS 2008, 21st ISPRS world congress 03/07/2008 11/07/2008 Pékin Chine OA ISPRS Archives Importance : pp 85 - 92 Note générale : Bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Lasergrammétrie
[Termes IGN] données lidar
[Termes IGN] données localisées 3D
[Termes IGN] lidar à retour d'onde complète
[Termes IGN] traitement de données localiséesRésumé : (Auteur) This paper proposes to summarize researches and new advances in full waveform lidar data. After a description of full waveform lidar systems, we will review different methodologies developed to process the waveforms (modelling, correlation, stacking). Applications on urban and vegetated areas are then presented. The paper ends up with recommendations on future research themes. Numéro de notice : 10666 Affiliation des auteurs : MATIS (1993-2011) Thématique : IMAGERIE Nature : Communication DOI : sans En ligne : https://www.isprs.org/proceedings/XXXVII/congress/1_pdf/69.pdf Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=64217 Documents numériques
en open access
10666_isprs_2008_bretar.pdfAdobe Acrobat PDF
Titre : Mise en oeuvre du Lidar aéroporté à l'IGN : projet Litto3D-IGN Type de document : Article/Communication Auteurs : David Flamanc , Auteur Editeur : Saint-Mandé : Institut Géographique National - IGN (2008-2011) Année de publication : 2008 Conférence : Journée Projets de l'IGN 2008 03/06/2008 11/07/2008 Saint-Mandé France OA ISPRS Archives Importance : 6 p. Format : 21 x 30 cm Langues : Français (fre) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Lasergrammétrie
[Termes IGN] chaîne de production
[Termes IGN] données lidar
[Termes IGN] lasergrammétrie
[Termes IGN] Lidar
[Termes IGN] Litto3DNuméro de notice : 13776 Affiliation des auteurs : IGN (1940-2011) Thématique : IMAGERIE Nature : Communication DOI : sans Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=64274 Documents numériques
peut être téléchargé
projet Litto3D-IGN - pdf auteurAdobe Acrobat PDF Processing of Raman lidar measurements for water vapor mixing ratio retrieval / Pierre Bosser (2008)PermalinkWater vapour intercomparison effort in the frame of the convective and orographically-induced precipitation study / Rohini Bhawar (2008)PermalinkDevelopment of a simulation model to predict Lidar interception in forested environments / N.R. Goodwin in Remote sensing of environment, vol 111 n° 4 (28/12/2007)PermalinkLe lidar topographique à retour d'onde complète: Etat de l'art / Clément Mallet in Traitement du signal, vol 24 n° 6 (01/12/2007)PermalinkStudy of the statistics of water vapor mixing ratio determined from Raman lidar measurements / Pierre Bosser in Applied Optics, vol 46 n° 3 ([20/11/2007])PermalinkÉpaisseur d'eau minimale mesurable en rivière sur fronts d'ondes lidar simulés / A. Lesaignoux in Revue Française de Photogrammétrie et de Télédétection, n° 186 (Juin 2007)PermalinkEtude pour la réalisation de cartes de visibilité satellitaire GNSS / G. Bizouard in XYZ, n° 111 (juin - août 2007)PermalinkLidar et applications en géophysique externe / P.H. Flamant in Revue Française de Photogrammétrie et de Télédétection, n° 186 (Juin 2007)PermalinkLe lidar à retour d'onde complet : nature de l'information enregistrée et perspectives d'utilisations / Sylvie Durrieu in Revue Française de Photogrammétrie et de Télédétection, n° 186 (Juin 2007)PermalinkLa télédétection lidar : projet "Flimap-digues" et derniers développements de l'utilisation de méthodes à haut rendement pour la reconnaissance des digues fluviales françaises / A. Clement in Revue Française de Photogrammétrie et de Télédétection, n° 186 (Juin 2007)Permalink