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Couplage de données laser aéroporté et photogrammétriques pour l'analyse de scènes tridimensionnelles / Frédéric Bretar (2006)
Titre : Couplage de données laser aéroporté et photogrammétriques pour l'analyse de scènes tridimensionnelles Type de document : Thèse/HDR Auteurs : Frédéric Bretar, Auteur ; Marc Pierrot-Deseilligny , Directeur de thèse ; Michel Roux, Directeur de thèse Editeur : Paris : Ecole Nationale Supérieure des Télécommunications ENST Année de publication : 2006 Importance : 166 p. Format : 21 x 30 m Note générale : Bibliographie
Thèse présentée pour l'obtention du titre de docteur es sciences de l'école nationale supérieure des télécommunications, spécialité signal et images, traitement du signal et des imagesLangues : Français (fre) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Traitement d'image
[Termes IGN] classification bayesienne
[Termes IGN] données lidar
[Termes IGN] estimateur
[Termes IGN] extraction automatique
[Termes IGN] extraction du sursol
[Termes IGN] fusion de données
[Termes IGN] image aérienne
[Termes IGN] lasergrammétrie
[Termes IGN] Lidar
[Termes IGN] méthode robuste
[Termes IGN] modèle numérique de surface
[Termes IGN] modèle numérique du bâti
[Termes IGN] recalage de surfaces
[Termes IGN] reconstruction 3D du bâti
[Termes IGN] segmentation d'image
[Termes IGN] semis de points
[Termes IGN] télémétrie laser aéroporté
[Termes IGN] transformation de HoughIndex. décimale : THESE Thèses et HDR Résumé : (Auteur) L'interprétation de scènes tridimensionnelles dans un contexte cartographique met en jeu de nombreuses techniques, des plus traditionnelles, comme la photogrammétrie à partir d'images aériennes, jusqu'aux plus récentes, comme l'altimétrie laser. Si la photogrammétrie intègre les traitements géométriques liés à l'orientation des images, ainsi que le calcul des altitudes associées à chaque pixel par des processus de corrélation, les systèmes laser aéroportés (capteurs actifs) intègrent un mécanisme de géoréférencement direct (couplage Inertie-GPS) des impulsions lumineuses émises, fournissant ainsi une représentation de la topographie sous la forme d'un nuage de points 3D. Les objectifs de cette thèse étaient dans un premier temps de valoriser de manière autonome les données 30 issues de la technologie laser, compte tenu de leur caractère novateur, puis d'étudier divers aspects de l'intégration de ces données à un savoir-faire photogrammétrique. Nous nous sommes donc intéressés dans une première partie à l'extraction automatique de points laser appartenant au sol (paysages urbains et ruraux). L'analyse de ces points sol nous a menés à la recherche d'une modélisation dense du terrain sous la forme d'une grille régulière d'altitude à travers la définition d'un modèle bayésien de régularisation de surface. Les points appartenant à la composante sursol, dans le cadre de l'étude du milieu urbain pour la modélisation du bâti, ont été analysés à la lumière d'un algorithme de recherche de primitives planes (facettes de toits) basé sur une modification de l'estimateur robuste RANSAC. La seconde partie concerne l'étude effective du couplage des techniques laser et photogrammétriques. Il s'agit d'utiliser conjointement la grande précision des mesures laser (< 5 cm pour la composante altimétrique sous certaines conditions) avec, non seulement la radiométrie issue des images aériennes, mais aussi avec les images d'altitudes correspondantes. La confrontation des géométries issues de ces deux systèmes fait apparaître des décalages tridimensionnels non linéaires possiblement liés aux dérives temporelles des mesures inertielles. Un algorithme de recalage adapté à la géométrie d'acquisition des bandes laser a donc été mis en place, assurant a posteriori, une cohérence des géométries aussi bien 2D que 3D. À partir d'une mise en correspondance locale des surfaces, un mécanisme de corrections par fenêtres glissantes simule les dépendances temporelles des variations, sans imposer de modèle global de déformations. Enfin, nous avons exprimé la complémentarité des deux systèmes à travers I'extraction de facettes 3D de bâtiments par un mécanisme de segmentation hiérarchique d'images basé sur la définition d'une énergie d'agrégation de régions élémentaires dépendant à la fois des informations présentes dans l'image, des points laser et de la classification préalablement effectuée. Note de contenu : I Introduction
1 Introduction
1.1 Contexte général
1.2 Couplage Photogrammétrie/Laser aéroporté : État de l'art
1.3 Orientations de la thèse
1.4 Données Laser
2 Les systèmes lidar
2.1 Introduction
2.2 Physique et technologie des lidars
2.3 Orientation
2.4 Conclusion
II Analyse quantitative de données laser tridimensionnelles
3 Classification sol/sursol et Reconstruction du terrain
3.1 Introduction
3.2 État de l'art
3.3 Contribution à la classification de paysages 3D
3.4 Application à la régularisation de surface terrain
3.5 Conclusion
4 Détection de primitives planes
4.1 Introduction
4.2 État de l'art
4.3 Contribution pour l'extraction de primitives 3D
4.4 Résultats
4.5 Conclusion
III Couplage Photogrammétrie/laser
5 Recalage de surfaces
5.1 Introduction
5.2 État de l'art
5.3 Contribution au recalage de surfaces
5.4 Simulation
5.5 Evaluation sur des données laser réelles
5.6 Conclusion
6 Segmentation couplée laser/Image
6.1 Introduction
6.2 Contribution pour la segmentation jointe
6.3 Aspects pratiques
6.4 Résultats et Discussion
6.5 Conclusion et Perspectives
7 ConclusionNuméro de notice : 13380 Affiliation des auteurs : MATIS (1993-2011) Thématique : IMAGERIE Nature : Thèse française Note de thèse : Thèse de doctorat : Traitement du signal et des images : Paris, Ecole Nationale Supérieure des Télécommunications ENST : 2006 Organisme de stage : MATIS (IGN) & LTCI nature-HAL : Thèse DOI : sans En ligne : https://hal.science/pastel-00001844 Format de la ressource électronique : URL Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=45199 Réservation
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Code-barres Cote Support Localisation Section Disponibilité 13380-01 THESE Livre Centre de documentation Thèses Disponible 13380-02 THESE Livre Centre de documentation Thèses Disponible 13380-03 K317 Livre LASTIG Dépôt en unité Exclu du prêt A discussion on the computational limitations of outranking methods for land-use suitability assessment / O. Marinoni in International journal of geographical information science IJGIS, vol 20 n° 1 (january 2006)
[article]
Titre : A discussion on the computational limitations of outranking methods for land-use suitability assessment Type de document : Article/Communication Auteurs : O. Marinoni, Auteur Année de publication : 2006 Article en page(s) : pp 69 - 87 Note générale : Bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Analyse spatiale
[Termes IGN] analyse multicritère
[Termes IGN] base de données localisées
[Termes IGN] données maillées
[Termes IGN] itération
[Termes IGN] outil d'aide à la décision
[Termes IGN] système d'information géographique
[Termes IGN] utilisation du solRésumé : (Auteur) The family of outranking methods includes a set of well-known and popular decision-aid methods. Heterogeneous variables of various scales can be introduced, and data transformations are not required. But it is also recognized that these methods are subject to computational limitations with respect to the number of decision alternatives. Dealing with large raster datasets and considering every raster cell a location alternative, these methods reach their computational limits quickly. This paper discusses these computational limits and presents an iterative approach which enables a modeller to easily and transparently apply outranking methods for land-suitability assessment with practically no limit in the sizes of the raster datasets. An example using the PROMETHEE outranking approach is performed. Numéro de notice : A2006-026 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : GEOMATIQUE Nature : Article DOI : 10.1080/13658810500287040 En ligne : https://doi.org/10.1080/13658810500287040 Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=27753
in International journal of geographical information science IJGIS > vol 20 n° 1 (january 2006) . - pp 69 - 87[article]Réservation
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Code-barres Cote Support Localisation Section Disponibilité 079-06011 RAB Revue Centre de documentation En réserve L003 Disponible 079-06012 RAB Revue Centre de documentation En réserve L003 Disponible Extraction of tidal channel networks from aerial photographs alone and combined with laser altimetry / Bharat Lohani in International Journal of Remote Sensing IJRS, vol 27 n°1-2 (January 2006)
[article]
Titre : Extraction of tidal channel networks from aerial photographs alone and combined with laser altimetry Type de document : Article/Communication Auteurs : Bharat Lohani, Auteur ; D.C. Mason, Auteur ; T.R. Scott, Auteur ; B. Sreenivas, Auteur Année de publication : 2006 Note générale : Bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Traitement d'image optique
[Termes IGN] détection de contours
[Termes IGN] données lidar
[Termes IGN] fusion d'images
[Termes IGN] fusion de données
[Termes IGN] identification automatique
[Termes IGN] image multibande
[Termes IGN] marais salé
[Termes IGN] océanographie dynamique
[Termes IGN] sédimentationRésumé : (Auteur) Tidal channel networks play an important role in the intertidal zone, exerting substantial control over the hydrodynamics and sediment transport of the region and hence over the evolution of the salt marshes and tidal flats. The study of the morphodynamics of tidal channels is currently an active area of research, and a number of theories have been proposed which require for their validation measurement of channels over extensive areas. Remotely sensed data provide a suitable means for such channel mapping. The paper describes a technique that may be adapted to extract tidal channels from either aerial photographs or LiDAR data separately, or from both types of data used together in a fusion approach. Application of the technique to channel extraction from LiDAR data has been described previously. However, aerial photographs of intertidal zones are much more commonly available than LiDAR data, and most LiDAR flights now involve acquisition of multispectral images to complement the LiDAR data. In view of this, the paper investigates the use of multispectral data for semiautomatic identification of tidal channels, firstly from only aerial photographs or linescanner data, and secondly from fused linescanner and LiDAR data sets. A multi-level, knowledge-based approach is employed. The algorithm based on aerial photography can achieve a useful channel extraction, though may fail to detect some of the smaller channels, partly because the spectral response of parts of the non-channel areas may be similar to that of the channels. The algorithm for channel extraction from fused LiDAR and spectral data gives an increased accuracy, though only slightly higher than that obtained using LiDAR data alone. The results illustrate the difficulty of developing a fully automated method, and justify the semi-automatic approach adopted. Numéro de notice : A2006-058 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : IMAGERIE Nature : Article nature-HAL : ArtAvecCL-RevueIntern DOI : 10.1080/01431160500206692 En ligne : https://doi.org/10.1080/01431160500206692 Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=27785
in International Journal of Remote Sensing IJRS > vol 27 n°1-2 (January 2006)[article]Réservation
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Code-barres Cote Support Localisation Section Disponibilité 080-06011 RAB Revue Centre de documentation En réserve L003 Disponible Fourier series and the cartographic line / G.J. Lawford in International journal of geographical information science IJGIS, vol 20 n° 1 (january 2006)
[article]
Titre : Fourier series and the cartographic line Type de document : Article/Communication Auteurs : G.J. Lawford, Auteur Année de publication : 2006 Article en page(s) : pp 31 - 52 Note générale : Bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Bases de données localisées
[Termes IGN] Australie
[Termes IGN] données vectorielles
[Termes IGN] échelle cartographique
[Termes IGN] généralisation cartographique automatisée
[Termes IGN] matrice
[Termes IGN] reconnaissance de formes
[Termes IGN] segment de droite
[Termes IGN] série de Fourier
[Termes IGN] simplification de contour
[Termes IGN] système d'information géographique
[Termes IGN] trait de côte
[Termes IGN] transformation de FourierRésumé : (Auteur) The application of Fourier Series to cartography and GIS, in particular to shape analysis, fine simplification and enhancement, and the measurement of cartographic scale, is explored. Vector representations of the Australian coastline are manipulated using Fourier techniques and the output appraised in terms of its ability to encapsulate the shape of the original coastline, or as a simplified or enhanced version of the original. Using Fourier techniques on vector representations of parts of the Australian coastline at six different cartographic scales, a relationship between cartographic scale and line complexity is found to exist, and an empirical expression of that relationship developed. The intent of developing an empirical relationship is to bring greater consistency to the process of assigning cartographic scale to data, and thereby to the process of map production, data simplification and GIS analysis. Fourier techniques are found to be a poor encapsulator of cartographic shape, a good method of line simplification and enhancement, and a promising method of measuring cartographic scale. As background, some revision of the history and mathematics of Fourier Series, and previous research into the application of Fourier Series to cartography, is given. Numéro de notice : A2006-024 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : GEOMATIQUE/INFORMATIQUE Nature : Article DOI : 10.1080/13658810512331319109 En ligne : https://doi.org/10.1080/13658810512331319109 Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=27751
in International journal of geographical information science IJGIS > vol 20 n° 1 (january 2006) . - pp 31 - 52[article]Réservation
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Code-barres Cote Support Localisation Section Disponibilité 079-06011 RAB Revue Centre de documentation En réserve L003 Disponible 079-06012 RAB Revue Centre de documentation En réserve L003 Disponible
Titre : Geo-information and computational geometry Type de document : Monographie Auteurs : Peter J. M. Van Oosterom, Éditeur scientifique ; Marc J. Van Kreveld, Éditeur scientifique Editeur : Delft : Netherlands Geodetic Commission NGC Année de publication : 2006 Collection : Netherlands Geodetic Commission Green series num. 44 Importance : 51 p. Format : 17 x 24 cm ISBN/ISSN/EAN : 978-90-6132-299-3 Note générale : Bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Analyse spatiale
[Termes IGN] analyse spatiale
[Termes IGN] détection du bâti
[Termes IGN] données lidar
[Termes IGN] données localisées
[Termes IGN] données topographiques
[Termes IGN] géomètrie algorithmique
[Termes IGN] méthode de Monte-Carlo
[Termes IGN] reconstruction 3D du bâti
[Termes IGN] système d'information géographiqueRésumé : (Editeur) The contributions reflect the diversity of the possible interactions between computational geometry and GIS. The topics of the contributions range from overviews of relevant techniques and tools to solving specific spatial problems in either the object-based (vector) or field-based (raster) domain. This publication is a reflection of the different seminar contributions. The first paper 'Computational Geometry: its objectives and relation to GIS' is by Marc van Kreveld (Utrecht University). The analysis of algorithms involves understanding how efficiently an algorithm solves a problem. One of the main objectives of computational geometry is finding the most efficient algorithms for all sorts of geometric problems. He introduces the main concepts and ideas in computational geometry, including efficiency analysis, intractability, output-sensitive algorithms, and approximation algorithms. The basic problems of computational geometry all have a direct or indirect use to GIS. He also indicates why computational geometry is not as useful to GIS as it could be (complicated algorithms, focus on worst-case efficiency, and on well-defined, simple to state problems) and how this is currently improving (available software libraries, simpler algorithms provably efficient under realistic assumptions).
Mark de Berg (TU Eindhoven) addresses one of the issues to make computational geometry techniques more applicable in practice, namely the handling of large data sets that do not fit in main memory (as often more or less implicitly assumed in the description of many data structures and algorithms). In his paper 'I/O- and Cache-efficient Algorithms for Spatial Data', he explains how the hierarchical memory consisting of a disk, main memory, and several levels of cache should be included in data structure and algorithm design. The difference between the times to access these different levels of memory is quite large: the disk is typically about 100,000 times slower than accessing the main memory. In the paper some of the recent results that have been obtained on I/O- and cache-efficient algorithms are discussed with focus on spatial data.
One specific data structure, based on quad-edges, and applied to creating and editing three-dimensional models, is described by Christopher Gold and Rebecca Tse (University of Glamorgan, UK) in their paper 'Quad-Edges and Euler Operators for Automatic Building Extrusion Using LiDAR Data' (LIght Detection And Ranging). The long-term research objective for their models is to integrate man-made objects with the landscape, so that topological properties, such as connectedness, may be used in applications such as flood modeling. Man-made objects such as build-ings, as well as terrain elevation, should be extracted directly from LiDAR data. Their model is a triangle-based boundary description of the relevant objects and earth surface. The model creation and local modifications (updates) is performed on the Quad-Edge data structure by using Euler operators. These operators permit various extrusion operations as well as the manual insertion of bridges and tunnels.
A description of the use computational geometry tools used to solve a few specific cartographic problems is given by Bettina Speckmann (TU Eindhoven) in her paper 'Algorithms for cartograms and other specialized maps'. Cartograms are a useful and intuitive tool to visualize statistical data about a set of regions like countries, states or counties. The size of a region in a cartogram corresponds to a particular geographic variable and therefore the regions generally cannot keep both their shape and their adjacencies. A good cartogram, however, preserves the recognizability in some way. The paper gives a short overview of cartogram algorithms, and focuses in particular on the computation of rectangular cartograms. In a rectangular cartogram each region is represented by a rectangle. An implementation and various tests show that in practice, visually pleasing rectangular cartograms with small cartographic error can be generated effectively. Furthermore, the computation of proportional symbol maps is also discussed briefly.
Three-dimensional topographic modeling is also the topic of the paper by Friso Penninga (TU Delft): 'Constrained tetrahedral models and update algorithms for topographic data'. In contrast to the work of Gold and Tse he does not do this by representing the bounding surfaces, but he represents the three-dimensional objects by sets of tetrahedrons. The whole model then becomes a tetrahedronized irregular network (TEN), the 3D version of the more generally known triangulated irregular network (TIN). The TEN is a well-defined and robust data structure which enables complex processing by separate processing on each primitive first and afterwards joining all these partial results into a final result. In order to represent their borders several edges and faces will be handled as constraints. Updating a topographic dataset therefore equals the addition and removal of constraints within the network. One of the biggest challenges in the realization of such a data structure and corresponding algorithms is to reach acceptable performance, despite the potentially enormous amount of data. The last paper 'Towards improved solution schemes for Monte Carlo simulation in environmental modeling languages' is by Derek Karssenberg and Kor de Jong (Utrecht University). They deal with the field-based representation of spatial data, in contrast to the object-based representation of spatial data in the other papers. On the most often used field-based data structure, the regular grid, the algorithmic challenges are quite different than their counterparts in the object-based approaches. Environmental modeling languages such as PCRaster are programming languages embedded in GIS to simulate environmental processes. These languages are used to construct dynamic models, also called forward models, which are simulations run forward in time, where the state of the model at time t is defined as a function of its state in a time step preceding t. For future applications, at least two extensions to the languages are required: support of three spatial dimensions (as the real world is often 3D), and inclusion of Monte Carlo simulation techniques (to calculate how input errors propagate to the output of a model).Note de contenu : Editorial - Peter van Oosterom and Marc van Kreveld
- Computational Geometry: Ils objectives and relation to GIS - Marc van Kreveld
- I/O- and Cache-Efficient Algorithms for Spatial Data - Mark de Berg
- Quad-Edges and Euler Operators for Automatic Building Extrusion Using LIDAR Data - Christopher
Gold and Rebecca Tse
- Algorithms for cartograms and other specialized maps - Bettina Speckmann
- Constrained tetrahedral models and update algorithms for topographie data - Friso Penninga
- Towards improved solution schemes for Monte Carlo simulation in environmental modeling languages - Derek Karssenberg and Kor de JongNuméro de notice : 15213 Affiliation des auteurs : non IGN Autre URL associée : téléchargement Thématique : GEOMATIQUE Nature : Recueil / ouvrage collectif DOI : sans En ligne : https://www.ncgeo.nl/index.php/en/publicatiesgb/green-series/item/2363-gs-44-pet [...] Format de la ressource électronique : URL Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=55100 Réservation
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Code-barres Cote Support Localisation Section Disponibilité 15213-02 37.20 Livre Centre de documentation Géomatique Disponible 15213-01 37.20 Livre Centre de documentation Géomatique Disponible Documents numériques
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Geo-information and computational geometry - pdf éditeurAdobe Acrobat PDF Hochgenaue Generierung des DGM vom vergletscherten Hochgebirge : Potential von airborne Laserscanning / D. Lenhart (2006)PermalinkImproving building footprints in InSAR data comparison with a Lidar DSM / Paolo Gamba in Photogrammetric Engineering & Remote Sensing, PERS, vol 72 n° 1 (January 2006)PermalinkMise en place d'un outil de contrôle de saisie des données vectorielles avec GIS Data Reviewer / N. Rakotobe (2006)PermalinkRecognition of Building Roof Facets by Merging Aerial Images and 3D Lidar Data in a Hierarchical Segmentation Framework / Frédéric Bretar (2006)PermalinkPermalinkSensitivity analysis and uncertainty analysis for vector geographical applications / Olivier Bonin (2006)PermalinkPermalinkSimulations numériques de mesures laser de distance entre la Terre et une sonde en orbite autour de Mars, amélioration de la détermination du champ de gravité de la planète / Jonathan Renault (2006)PermalinkPermalinkUtilisation conjointe de données image et laser pour la segmentation et la modélisation 3D / Matthieu Deveau (2006)Permalink