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Multi-sensor airborne lidar requires intercalibration for consistent estimation of light attenuation and plant area density / Grégoire Vincent in Remote sensing of environment, vol 286 (March 2023)  

Public [article]  inRemote sensing of environment > vol 286 (March 2023) . - n° 113442 Titre : Multi-sensor airborne lidar requires intercalibration for consistent estimation of light attenuation and plant area density Type de document : Article/Communication Auteurs : Grégoire Vincent, Auteur ; Philippe Verley, Auteur ; Benjamin Brede, Auteur ; et al., Auteur Année de publication : 2023 Article en page(s) : n° 113442 Note générale : bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Acquisition d'image(s) et de donnée(s) [Termes IGN] canopée [Termes IGN] densité de la végétation [Termes IGN] données lidar [Termes IGN] forêt tropicale [Termes IGN] Guyane (département français) [Termes IGN] image captée par drone [Termes IGN] plan de vol [Termes IGN] rayonnement lumineux [Termes IGN] réflectance végétale [Termes IGN] semis de points [Termes IGN] zone d'intérêt Résumé : (auteur) Leaf area is a key structural characteristic of forest canopies because of the role of leaves in controlling many biological and physical processes occurring at the biosphere-atmosphere transition. High pulse density Airborne Laser Scanning (ALS) holds promise to provide spatially resolved and accurate estimates of plant area density (PAD) in forested landscapes, a key step in understanding forest functioning: phenology, carbon uptake, transpiration, radiative balance etc. Inconsistencies between different ALS sensors is a barrier to generating globally harmonised PAD estimates. The basic assumption on which PAD estimation is based is that light attenuation is proportional to vegetation area density. This study shows that the recorded extinction strongly depends on target detectability which is influenced by laser characteristics (power, sensitivity, wavelength). Three different airborne laser scanners were flown over a wet tropical forest at the Paracou research station in French Guiana. Different sensors, flight heights and transmitted power levels were compared. Light attenuation was retrieved with an open source ray-tracing code (http://amapvox.org). Direct comparison revealed marked differences (up-to 25% difference in profile-averaged light attenuation rate and 50% difference at particular heights) that could only be explained by differences in scanner characteristics. We show how bias which may occur under various acquisition conditions can generally be mitigated by a sensor intercalibration. Alignment of light weight lidar attenuation profiles to ALS reference attenuation profiles is not always satisfactory and we discuss what are the likely sources of discrepancies. Neglecting the dependency of apparent light attenuation on scanner properties may lead to biases in estimated vegetation density commensurate to those affecting light attenuation estimates. Applying intercalibration procedures supports estimation of plant area density independent of acquisition characteristics. Numéro de notice : A2023-169 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : FORET/IMAGERIE Nature : Article DOI : 10.1016/j.rse.2022.113442 Date de publication en ligne : 06/01/2023 En ligne : https://doi.org/10.1016/j.rse.2022.113442 Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=102928 [article]

Mapping tropical forest trees across large areas with lightweight cost-effective terrestrial laser scanning / Shengli Tao in Annals of Forest Science, vol 78 n° 4 (December 2021)  

Public [article]  inAnnals of Forest Science > vol 78 n° 4 (December 2021) . - n° 103 Titre : Mapping tropical forest trees across large areas with lightweight cost-effective terrestrial laser scanning Type de document : Article/Communication Auteurs : Shengli Tao, Auteur ; Nicolas Labrière, Auteur ; Kim Calders, Auteur ; Fabian Jörg Fischer, Auteur ; E-Ping Rau, Auteur ; Laetitia Plaisance, Auteur ; Jérôme Chave, Auteur Année de publication : 2021 Article en page(s) : n° 103 Note générale : bibliographie This work has benefitted from an “Investissement d'Avenir” grant managed by Agence Nationale de la Recherche (AnaEE France ANR-11-INBS-0001; CEBA, ref. ANR-10-LABX-25–01), the CNRS Nouragues station, and a CNES postdoctoral fellowship granted to S.T. Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Termes IGN] diamètre à hauteur de poitrine [Termes IGN] données lidar [Termes IGN] données localisées 3D [Termes IGN] forêt tropicale [Termes IGN] Guyane (département français) [Termes IGN] inventaire forestier (techniques et méthodes) [Termes IGN] placette d'échantillonnage [Termes IGN] volume en bois [Vedettes matières IGN] Inventaire forestier Résumé : (auteur) Key message : We used lightweight terrestrial laser scanning (TLS) to detect over 3000 stems per hectare across a 12-ha permanent forest plot in French Guiana, 81% of them  Context : Accurate position mapping of tropical rainforest trees is crucial for baseline studies of tropical forest ecology but is labor-intensive. Terrestrial lidar scanning (TLS) is broadly used in temperate forest inventories, but its use in rainforests is restricted to the determination of individual tree volumes within small survey areas. Aims : Mapping tree stems across one large (12-ha) rainforest plot, including trees less than 10 cm DBH, and evaluating the precision of traditional mapping approaches. Methods : We used lightweight TLS, co-registered the acquisitions, and developed a new efficient algorithm to process the TLS data. Results : We detected 36,422 stems of which 29,665 (81%) were  Conclusion : Lightweight TLS technology is a promising tool for the estimation of stem tapering and volume. Here, we show that it also facilitates the establishment of large tropical forest inventories, by improving the positioning of trees, thus increasing the accuracy of forest inventories and their cost-effectiveness. Numéro de notice : A2021-954 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : FORET/IMAGERIE Nature : Article DOI : 10.1007/s13595-021-01113-9 Date de publication en ligne : 28/12/2021 En ligne : https://doi.org/10.1007/s13595-021-01113-9 Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=99998 [article]

Dynamique contrastée de la compaction d’un ferralsol après une défriche mécanisée alternative en Guyane française / Xavier Guerrini in Bois et forêts des tropiques, n° 348 ([01/07/2021])  

Public [article]  inBois et forêts des tropiques > n° 348 [01/07/2021] Titre : Dynamique contrastée de la compaction d’un ferralsol après une défriche mécanisée alternative en Guyane française Type de document : Article/Communication Auteurs : Xavier Guerrini, Auteur ; Vincent Freycon, Auteur ; Alexandre de Haldat du Lys, Auteur ; Eric Nicolini, Auteur Année de publication : 2021 Note générale : bibliographie Langues : Français (fre) Descripteur : [Termes IGN] défrichement [Termes IGN] Guyane (département français) [Termes IGN] légumineuse fourragère [Termes IGN] sol forestier [Termes IGN] surveillance géologique [Vedettes matières IGN] Foresterie Mots-clés libres : Stylosanthes guianensis Résumé : (auteur) Le changement d’usage des terres et l’impact de l’anthropisation sur les milieux forestiers tropicaux sont en progression constante sous les tropiques et en Guyane française. Ces changements sont souvent accompagnés de défriches mécanisées qui favorisent la compaction du sol. Notre objectif était de suivre l’évolution de la compaction du sol d’une parcelle de forêt naturelle exploitée (7 ha) soumise à une défriche mécanisée alternative (itinéraire « chop and mulch », couvert herbacé de Stylosanthes guianensis), puis replantée de quatre espèces forestières commerciales. Sur cet espace présentant finalement diverses couvertures de sol (sol nu, mulch, couvert herbacé), nous avons mesuré la densité apparente jusqu’à 30 cm de profondeur et effectué le test d’infiltration simplifié de Beerkan lors de trois campagnes : avant, juste après et neuf mois après la défriche. Avant la défriche, les sols avaient une très bonne capacité d’infiltration (111 cm/h), étaient peu denses à 0-5 cm de profondeur (0,88) et denses à 5-30 cm (1,19 à 1,40). Juste après la défriche, les sols avaient une capacité d’infiltration très réduite (2 cm/h) et leur couche de surface avait été fortement compactée (1,28) contrairement aux couches plus profondes (1,41 à 1,49). Neuf mois après la défriche, les sols avaient retrouvé une très bonne capacité d’infiltration (149 cm/h), particulièrement sous le couvert herbacé de S. guianensis, et leur couche de surface avait retrouvé une densité proche de l’état initial (1,01), contrairement aux couches plus profondes (1,46 à 1,58). De futures recherches sont nécessaires pour expliquer le retour rapide à l’état initial de la couche de surface et estimer la contribution relative de la macrofaune du sol, des racines et de la fissuration. Numéro de notice : A2021-618 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : FORET Nature : Article DOI : 10.19182/bft2021.348.a36751 En ligne : https://doi.org/10.19182/bft2021.348.a36751 Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=98626 [article]

Forest height retrieval using P-band airborne multi-baseline SAR data: A novel phase compensation method / Hongliang Lu in ISPRS Journal of photogrammetry and remote sensing, vol 175 (May 2021)  

Public [article]  inISPRS Journal of photogrammetry and remote sensing > vol 175 (May 2021) . - pp 99 - 118 Titre : Forest height retrieval using P-band airborne multi-baseline SAR data: A novel phase compensation method Type de document : Article/Communication Auteurs : Hongliang Lu, Auteur ; Heng Zhang, Auteur ; Huaitao Fan, Auteur ; et al., Auteur Année de publication : 2021 Article en page(s) : pp 99 - 118 Note générale : bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Traitement d'image radar et applications [Termes IGN] bande P [Termes IGN] Chine [Termes IGN] compensation [Termes IGN] erreur de mesure [Termes IGN] erreur de phase [Termes IGN] Guyane (département français) [Termes IGN] hauteur des arbres [Termes IGN] image radar moirée [Termes IGN] ligne de base [Termes IGN] polarisation [Termes IGN] tomographie radar [Termes IGN] triangulation de Delaunay Résumé : (auteur) Synthetic aperture radar (SAR) tomography (TomoSAR) has been well-established for three-dimensional (3-D) information extraction of forests using the multi-baseline SAR data stacks. The multi-baseline SAR data stacks can be acquired by spaceborne and airborne SAR systems, but for forest scenarios, the data stacks acquired by the airborne SAR system are mostly used. Such a data stack has the advantages of short revisiting time and weak temporal decorrelation. However, due to the baseline errors (caused by the residual platform motion and the measurement errors of the navigation instruments), phase errors (PEs) will occur. PEs are independent of one track to the other, resulting in spreading and defocusing in tomographic imaging. In this paper, we proposed a novel phase compensation method named NC-PGA, which combines the methods of network construction (NC) and phase gradient autofocus (PGA) to estimate and compensate the PEs. The NC method uses the Delaunay triangulation network and beamforming to obtain an accurate elevation estimate of the selected permanent scatterers, which can be used as the prior information for subsequent processing to overcome the shortcomings of the PGA method in PEs estimation. The PGA method uses the spatial invariance of PEs in a limited area to compensate for the PE of each track. The applicability of the NC-PGA method is demonstrated using simulated data and real data. The real data contains two data stacks. The one is acquired by a full-polarization P-band airborne SAR system (developed independently by our project research team) over the study area in Saihanba Forest Farm in Hebei, China. The other one is acquired by ONERA SETHI airborne system over Paracou, French Guiana, in the frame of the European Space Agency’s campaign TropiSAR. We select a test area in the study area and successfully retrieve the height of the forest, and use LiDAR data for results validation and evaluation. Numéro de notice : A2021-271 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : FORET/IMAGERIE Nature : Article nature-HAL : ArtAvecCL-RevueIntern DOI : 10.1016/j.isprsjprs.2021.02.022 Date de publication en ligne : 14/03/2021 En ligne : https://doi.org/10.1016/j.isprsjprs.2021.02.022 Format de la ressource électronique : url article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=97329 [article]

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Apport des données Sentinel-1 pour le suivi continu de la forêt tropicale : Cas de la Guyane / Marie Ballère (2021)  

Public Titre : Apport des données Sentinel-1 pour le suivi continu de la forêt tropicale : Cas de la Guyane Type de document : Thèse/HDR Auteurs : Marie Ballère , Auteur ; Pierre-Louis Frison , Directeur de thèse Editeur : Lyon [France] : Centre d'études et d'expertise sur les risques, l'environnement, la mobilité et l'aménagement CEREMA Année de publication : 2021 Autre Editeur : Champs-sur-Marne [France] : Université Gustave Eiffel Note générale : bibliographie Thèse de Doctorat de l'Université Gustave Eiffel, spécialité : Sciences et Technologies de l'Information Géographique Langues : Français (fre) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Applications de télédétection [Termes IGN] déboisement [Termes IGN] détection de changement [Termes IGN] données exogènes [Termes IGN] forêt tropicale [Termes IGN] Guyane (département français) [Termes IGN] image Sentinel-SAR Résumé : (auteur) Les forêts tropicales abritent la biodiversité la plus riche de notre planète et jouent un rôle particulièrement important dans le stockage du carbone et le cycle de l'eau. Le suivi de la dégradation de ce milieu est un défi d'actualité car il représente un danger immédiat pour l'environnement et la biodiversité. Par ailleurs, depuis 2014, la mise en orbite des satellites Sentinel dans le cadre du programme européen Copernicus constitue une réelle révolution dans le panorama des capteurs d'observation de la Terre existants jusqu'alors. En effet, des données optiques (Sentinel-2) et radar (Sentinel-1) sont, depuis lors, accessibles librement à tous et permettent des acquisitions à une résolution décamétrique et une répétitivité allant de 5 à 12 jours selon la région analysée. L'objectif de cette thèse consiste donc à développer des méthodes pour le suivi de la forêt tropicale basées sur des données radar Sentinel-1 et des produits de cartographie exogènes. Plus spécifiquement, l'étude a pour but de fournir des outils pour observer le déboisement, en produisant des cartes en quasi-temps réel, puis en caractérisant les zones détectées avec la cause de leur déboisement. Ces informations sont nécessaires à l'estimation et au suivi du déboisement sur les zones tropicales, et à la lutte contre les défriches illicites. La région test est la Guyane. Couverte à plus de 95% par la forêt, elle est caractérisée par de nombreux types de perte forestière permettant de valider la méthode sur de nombreuses caractéristiques. De plus, ce territoire étant relativement bien surveillé, beaucoup de données cartographiques d'occupation du sol sont disponibles pour situer les déboisements ou pour servir de référence au niveau spatial. La première phase du travail est l'amélioration d'une méthode de détection du déboisement à partir des données Sentinel-1 et son évaluation sur la Guyane. La validation de la carte produite s'appuie sur 1 867 données (de différents types de déboisement) produites de manière indépendante, et représentant un total de 2 124.5 ha à travers toute la Guyane sur une période de 2 ans. Les résultats obtenus sur la Guyane au niveau spatial sont très satisfaisants : 96% de précision sur les surfaces déboisées et 81.5% de rappel. La mise en place d'une campagne terrain a rendu possible l'estimation du côté quasi-temps réel de la méthode sur 26 parcelles et avance un délai médian de détection de 3.5 jours. Une comparaison avec un produit optique souvent pris comme référence, a démontré l'avantage des données Sentinel-1 pour ces régions caractérisées par de fortes couvertures nuageuses. Cette meilleure performance s'observe tant sur le plan spatial (rappel du radar supérieur de plus de 35%), que sur le plan temporel (un tiers des zones déboisées nécessitant une surveillance est détecté avec 3 mois de retard par les images optiques). La deuxième partie du travail consiste à caractériser les zones déboisées détectées afin de déterminer leur cause. Pour cela, des méthodes d'apprentissage automatique ont été utilisées pour choisir des indicateurs cartographiques pertinents, permettant de produire un modèle prédictif simple, fiable, automatique et utilisable à l'échelle de la Guyane en temps-réel. Les indicateurs F-scores de chaque type de déboisement sont de 97% pour l'orpaillage et l'agriculture, 95% pour l'exploitation forestière, 87% pour l'urbanisation et 76% pour la classe « autre », pouvant se rapporter à des perturbations naturelles. Ce travail a montré la pertinence d'utiliser des indicateurs cartographiques pour déterminer la cause des déboisements en Guyane, permettant cette identification en temps-réel. Ces travaux qui démontrent le potentiel des données Sentinel-1 pour le suivi continu des forêts tropicales ont été menés en interaction avec les acteurs locaux. Ils montrent également la complémentarité de systèmes provenant de capteurs différents et pourront être poursuivis en ce sens. Note de contenu : 1- Introduction 2- Les pertes forestières tropicales 3- Site d'Etude et Données 4- Analyse et interprétation 5- Méthodes et validation 6- Résultats 7- Valorisations et perspectives 8- Conclusion Numéro de notice : 17363 Affiliation des auteurs : UGE-LASTIG (2020- ) Thématique : FORET/IMAGERIE Nature : Thèse française Note de thèse : Thèse de Doctorat : Sciences et Technologies de l'Information Géographique: Gustave Eiffel : 2021 Organisme de stage : LaSTIG (IGN) nature-HAL : Thèse DOI : sans En ligne : https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-03629552/document Format de la ressource électronique : URL Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=99020

Near-real-time identification of the drivers of deforestation in French Guiana / Marie Ballère (2021)  

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Reconnaissance spécifique et cartographie des arbres de la canopée en forêt tropicale en Guyane française par fusion de données lidar et hyperspectrales appliquées aux besoins de la gestion forestière / Anthony Laybros (2021)  

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SAR data for tropical forest disturbance alerts in French Guiana: Benefit over optical imagery / Marie Ballère in Remote sensing of environment, Vol 252 (January 2021)  

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Suivi de la déforestation à partir de données Sentinel-1 en contexte tropical / Lucile Auzeméry (2021) 

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The place names of French Guiana in the face of the geoweb: Between data sovereignty, indigenous knowledge, and cartographic deregulation / Matthieu Noucher in Cartographica, vol 55 n° 1 (Spring 2020)  

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Mise en oeuvre d'outils open source pour le suivi opérationnel de l'occupation des sols et de la déforestation à partir des données Sentinel radar optique : études de cas en Guyane et au Togo / Cédric Lardeux in Revue Française de Photogrammétrie et de Télédétection, n° 219-220 (juin - octobre 2019)  

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Conception d’une méthode radar de suivi bimensuel des déforestations et d’une méthode optique de classification d’occupation des sols / Luc Baudoux (2018) 

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Aboveground biomass mapping in French Guiana by combining remote sensing, forest inventories and environmental data / Ibrahim Fayad in International journal of applied Earth observation and geoinformation, vol 52 (October 2016)  

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Regional scale rain-forest height mapping using regression-kriging of spaceborne and airborne Lidar data: application on French Guiana / Ibrahim Fayad in Remote sensing, vol 8 n° 3 (March 2016)  

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Compressive sensing for multibaseline polarimetric SAR tomography of forested areas / Xinwu Li in IEEE Transactions on geoscience and remote sensing, vol 54 n° 1 (January 2016)  

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