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Coastal water remote sensing from sentinel-2 satellite data using physical, statistical, and neural network retrieval approach / Frank S. Marzano in IEEE Transactions on geoscience and remote sensing, vol 59 n° 2 (February 2021)  

Public [article]  inIEEE Transactions on geoscience and remote sensing > vol 59 n° 2 (February 2021) . - pp 915 - 928 Titre : Coastal water remote sensing from sentinel-2 satellite data using physical, statistical, and neural network retrieval approach Type de document : Article/Communication Auteurs : Frank S. Marzano, Auteur ; Michele Iacobelli, Auteur ; Massimo Orlandi, Auteur ; et al., Auteur Année de publication : 2021 Article en page(s) : pp 915 - 928 Note générale : bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Applications de télédétection [Termes descripteurs IGN] Adriatique, mer [Termes descripteurs IGN] bathymétrie [Termes descripteurs IGN] chlorophylle [Termes descripteurs IGN] correction atmosphérique [Termes descripteurs IGN] couleur de l'océan [Termes descripteurs IGN] eaux côtières [Termes descripteurs IGN] image Sentinel-MSI [Termes descripteurs IGN] incertitude spectrale [Termes descripteurs IGN] matière organique [Termes descripteurs IGN] Méditerranée, mer [Termes descripteurs IGN] réseau neuronal artificiel Résumé : (auteur) Recent optical remote sensing satellite missions, such as Sentinel-2 with the MultiSpectral Imager (MSI) onboard, allow the estimation of coastal water key parameters with very high spatial resolutions (down to 10 m). In this article, multiple approaches are proposed for retrieving chlorophyll-a (Chl-a) and total suspended matter (TSM) along the Adriatic and Tyrrhenian coasts in Italy, using both empirical and model-based frameworks to design regressive and neural network (NN) estimation methods. The latter proves to be more accurate on a regional scale, where standard ocean color physical models exhibit high uncertainty in their local parameterization due to the complex spectral characteristics of the observed scene. Retrieval results are encouraging for Chl-a with a coefficient of determination R2 up to 0.72 with a root-mean-square error (RMSE) of 0.33 mg m−3 , using an empirical NN. The TSM algorithms exhibit higher uncertainty, mainly due to scarcity of in situ measurements and model parameterizations, with R2=0.52 and RMSE = 1.95 g/m 3 using NNs. The bio-optical model, used for the development of model-based algorithms, shows some inadequacies in representing the inherent and apparent optical properties for the case study areas, especially considering the different spectral features between the oligotrophic Tyrrhenian Sea and the eutrophic Adriatic Sea. This study confirms the potential of Sentinel-2 MSI products for coastal water monitoring, but it also highlights key issues to be further tackled such as the atmospheric correction impact, the need of reliable in situ measurements, and possible bathymetry effects near the shores. Numéro de notice : A2021-110 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : IMAGERIE Nature : Article nature-HAL : ArtAvecCL-RevueIntern DOI : 10.1109/TGRS.2020.2980941 date de publication en ligne : 09/12/2020 En ligne : https://doi.org/10.1109/TGRS.2020.2980941 Format de la ressource électronique : url article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=96912 [article]

The Influence of camera calibration on nearshore bathymetry estimation from UAV Vvdeos / Gonzalo Simarro in Remote sensing, vol 13 n° 1 (January 2021)  

Public [article]  inRemote sensing > vol 13 n° 1 (January 2021) . - n° 150 Titre : The Influence of camera calibration on nearshore bathymetry estimation from UAV Vvdeos Type de document : Article/Communication Auteurs : Gonzalo Simarro, Auteur ; Daniel Calvete, Auteur ; Theocharis A. Plomaritis, Auteur ; et al., Auteur Année de publication : 2021 Article en page(s) : n° 150 Note générale : bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Acquisition d'image(s) et de donnée(s) [Termes descripteurs IGN] aberration instrumentale [Termes descripteurs IGN] bathymétrie [Termes descripteurs IGN] distorsion d'image [Termes descripteurs IGN] eaux côtières [Termes descripteurs IGN] étalonnage de chambre métrique [Termes descripteurs IGN] étalonnage en vol [Termes descripteurs IGN] image captée par drone [Termes descripteurs IGN] lentille [Termes descripteurs IGN] réalité de terrain [Termes descripteurs IGN] sondeur monofaisceau Résumé : (auteur) Measuring the nearshore bathymetry is critical in coastal management and morphodynamic studies. The recent advent of Unmanned Aerial Vehicles (UAVs), in combination with coastal video monitoring techniques, allows for an alternative and low cost evaluation of the nearshore bathymetry. Camera calibration and stabilization is a critical issue in bathymetry estimation from video systems. This work introduces a new methodology in order to obtain such bathymetries, and it compares the results to echo-sounder ground truth data. The goal is to gain a better understanding on the influence of the camera calibration and stabilization on the inferred bathymetry. The results show how the proposed methodology allows for accurate evaluations of the bathymetry, with overall root mean square errors in the order of 40 cm. It is shown that the intrinsic calibration of the camera, related to the lens distortion, is the most critical aspect. Here, the intrinsic calibration that was obtained directly during the flight yields the best results. Numéro de notice : A2021-076 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : IMAGERIE Nature : Article nature-HAL : ArtAvecCL-RevueIntern DOI : 10.3390/rs13010150 date de publication en ligne : 05/01/2021 En ligne : https://doi.org/10.3390/rs13010150 Format de la ressource électronique : url article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=96814 [article]

Validation of Sentinel-3A SRAL coastal sea level data at high posting rate: 80 Hz / Ana Aldarias in IEEE Transactions on geoscience and remote sensing, vol 58 n° 6 (June 2020)  

Public [article]  inIEEE Transactions on geoscience and remote sensing > vol 58 n° 6 (June 2020) . - pp 3809 - 3821 Titre : Validation of Sentinel-3A SRAL coastal sea level data at high posting rate: 80 Hz Type de document : Article/Communication Auteurs : Ana Aldarias, Auteur ; Jesus Gomez-Enri, Auteur ; Irene Laiz, Auteur ; et al., Auteur Année de publication : 2020 Article en page(s) : pp 3809 - 3821 Note générale : bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Traitement d'image radar et applications [Termes descripteurs IGN] coefficient de corrélation [Termes descripteurs IGN] correction troposphérique [Termes descripteurs IGN] courbe de Pearson [Termes descripteurs IGN] données altimétriques [Termes descripteurs IGN] données marégraphiques [Termes descripteurs IGN] eaux côtières [Termes descripteurs IGN] erreur moyenne quadratique [Termes descripteurs IGN] Espagne [Termes descripteurs IGN] forme d'onde [Termes descripteurs IGN] image Sentinel-SRAL [Termes descripteurs IGN] niveau de la mer [Termes descripteurs IGN] série temporelle Résumé : (auteur) Altimetry data of two and a half years (June 2016–November 2018) of Sentinel-3A SRAL (S3A-SRAL) were validated at the sampling frequency of 80 Hz. The data were obtained from the European Space Agency (ESA) Grid Processing On Demand (GPOD) service over three coastal sites in Spain: Huelva (HU) (Gulf of Cádiz), Barcelona (BA) (Western Mediterranean Sea), and Bilbao (BI) (Bay of Biscay). Two tracks were selected in each site: one ascending and one descending. Data were validated using in situ tide gauge (TG) data provided by the Spanish Puertos del Estado. The altimetry sea level anomaly time series were obtained using the corrections available in GPOD with the exception of the sea state bias (SSB) correction, not available at 80 Hz. Hence, the SSB was approximated to 5% of the significant wave height (SWH). The validation was performed using two statistical parameters, the Pearson correlation coefficient (r) and the root mean square error (rmse). In the 5–20-km segment with respect to the coastline, the results were 6–8 cm (rmse) and 0.7–0.8 (r) for all the tracks. The 0–5-km segment was also analyzed in detail to study the land effect on the altimetry data quality. The results showed that the track orientation, the angle of intersection with the coast, and the land topography concur to determine the nearest distance to the coast at which the data retain a similar level of accuracy than in the 5–20-km segment. This “distance of good quality” to shore reaches a minimum of 3 km for the tracks at HU and the descending track at BA. Numéro de notice : A2020-281 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : IMAGERIE Nature : Article nature-HAL : ArtAvecCL-RevueIntern DOI : 10.1109/TGRS.2019.2957649 date de publication en ligne : 01/01/2020 En ligne : https://doi.org/10.1109/TGRS.2019.2957649 Format de la ressource électronique : url article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=95102 [article]

Télédétection multispectrale et hyperspectrale des eaux littorales turbides / Morgane Larnicol (2018)  

Public Titre : Télédétection multispectrale et hyperspectrale des eaux littorales turbides Type de document : Thèse/HDR Auteurs : Morgane Larnicol, Auteur ; Patrick Launeau, Directeur de thèse Editeur : Université Bretagne Loire Année de publication : 2018 Importance : 223 p. Format : 21 x 30 cm Note générale : bibliographie Mémoire présenté en vue de l’obtention du grade de Docteur de l'Université de Nantes sous le sceau de l’Université Bretagne Loire, Spécialité Sciences de la Terre et de l’Environnement Langues : Français (fre) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Applications de télédétection [Termes descripteurs IGN] algue [Termes descripteurs IGN] bande rouge [Termes descripteurs IGN] chlorophylle [Termes descripteurs IGN] classification pixellaire [Termes descripteurs IGN] correction atmosphérique [Termes descripteurs IGN] couleur de l'océan [Termes descripteurs IGN] eaux côtières [Termes descripteurs IGN] image Envisat-MERIS [Termes descripteurs IGN] image hyperspectrale [Termes descripteurs IGN] image proche infrarouge [Termes descripteurs IGN] image Sentinel-OLCI [Termes descripteurs IGN] littoral [Termes descripteurs IGN] littoral atlantique (France) [Termes descripteurs IGN] méthode robuste [Termes descripteurs IGN] réflectance spectrale [Termes descripteurs IGN] série temporelle Résumé : (auteur) La télédétection spatiale permet un suivi à large échelle spatio-temporelle de la concentration en Chlorophylle-a (Chl-a) comme proxy des microalgues dans l’océan mais son application à la zone littorale est un défi en raison de la variabilité et complexité de l’atmosphère, de la turbidité, et de l’hétérogénéité des constituants colorés en suspension dans les eaux intertidales. Ce travail de thèse a pour objectif d’améliorer la télédétection de la Chl-a dans trois sites intertidaux turbides de la façade atlantique Française: les baies de Marennes-Oléron et Bourgneuf, et l’estuaire de la Loire. En premier lieu, une approche originale basée sur l’utilisation de la télédétection hyperspectrale aéroportée a été proposée pour valider la correction atmosphérique des données satellites MERIS. Pour les eaux très turbides (concentration en matière en suspension > 50 g m-3), la méthode FLAASH s’est avérée être la plus performante. En second lieu, des algorithmes d’inversion de la Chl-a ont été régionalisés à partir de données de réflectance acquises in situ dans les trois sites. Plusieurs modèles basés sur la combinaison des bandes rouge et proche-infrarouge de la réflectance marine ont donné de bons résultats, mais une variabilité spatiale a été mise en évidence d’un site à l’autre. Cette observation suggère le développement d'un algorithme multi-conditions qui s'adapterait à la diversité optique des eaux littorales. Pour les eaux les plus turbides, une méthode robuste a été développée pour la détection de la Chl-a. L’algorithme est applicable aux données MERIS (2002-2012) et OLCI (2016-présent), permettant le suivi des variations de Chl-a sur plusieurs décennies. Note de contenu : Introduction générale 1- Le suivi des zones intertidales 2- Optique marine et télédétection de la couleur de l'eau 3- Les algorithmes bio-optiques d’inversion de la concentration en Chlorophylle- a 4- La correction atmosphérique des données de télédétection spatiale et aéroportée 5- Acquisition et traitement des données 6- Validation d'une méthode de correction atmosphérique pour les eaux intertidales turbides 7- Développement d'un algorithme d'inversion de la concentration en Chlorophylle- a pour les eaux intertidales turbides Conclusions et perspectives Numéro de notice : 25806 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : IMAGERIE Nature : Thèse française Note de thèse : Thèse de Doctorat : Spécialité : Sciences de la Terre et de l’Environnement : Nantes : 2018 DOI : sans En ligne : http://www.theses.fr/2018NANT4035 Format de la ressource électronique : URL Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=95061

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

Public [article]  inRemote sensing of environment > vol 199 (15 September 2017) . - pp 218 - 240 Titre : Atmospheric correction over coastal waters using multilayer neural networks Type de document : Article/Communication Auteurs : Yongzhen Fan, Auteur ; Wei Li, Auteur ; Charles K. Gatebe, Auteur ; Cédric Jamet, Auteur ; et al., Auteur Année de publication : 2017 Article en page(s) : pp 218 - 240 Note générale : bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Traitement d'image optique [Termes descripteurs IGN] correction atmosphérique [Termes descripteurs IGN] couleur de l'océan [Termes descripteurs IGN] eaux côtières [Termes descripteurs IGN] image Aqua-MODIS [Termes descripteurs IGN] Perceptron multicouche [Termes descripteurs IGN] transfert radiatif Résumé : (auteur) Standard atmospheric correction (AC) algorithms work well in open ocean areas where the water inherent optical properties (IOPs) are correlated with pigmented particles. However, the IOPs of turbid coastal waters may independently vary with pigmented particles, suspended inorganic particles, and colored dissolved organic matter (CDOM). In turbid coastal waters standard AC algorithms often exhibit large inaccuracies that may lead to negative water-leaving radiances (Lw) or remote sensing reflectance (Rrs). We introduce a new atmospheric correction algorithm for coastal waters based on a multilayer neural network (MLNN) method. We use a coupled atmosphere-ocean radiative transfer model to simulate the Rayleigh-corrected radiance (Lrc) at the top of the atmosphere (TOA) and the Rrs just above the surface simultaneously, and train a MLNN to derive the aerosol optical depth (AOD) and Rrs directly from the TOA Lrc. The method is validated using both a synthetic dataset and Aerosol Robotic Network – Ocean Color (AERONET–OC) measurements. The SeaDAS NIR algorithm, the SeaDAS NIR/SWIR algorithm, and the MODIS version of the Case 2 regional water - CoastColour (C2RCC) algorithm are also included in the comparison with AERONET–OC measurements. The performance of the AC algorithms is evaluated with four statistical metrics: the Pearson correlation coefficient (R), the average percentage difference (APD), the mean percentage bias, and the root mean square difference (RMSD). The comparison with AERONET–OC measurements shows that the MLNN algorithm significantly improves retrieval of normalized Lw in blue bands (412 nm and 443 nm) and yields minor improvements in green and red bands compared with the other three algorithms. On a global scale, the MLNN algorithm reduces APD in normalized Lw by up to 13% in blue bands and by 2–7% in green and red bands when compared with the standard SeaDAS NIR algorithm. In highly absorbing coastal waters, such as the Baltic Sea, the MLNN algorithm reduces APD in normalized Lw by more than 60% in blue bands compared to the standard SeaDAS NIR algorithm, while in highly scattering coastal waters, such as the Black Sea, the MLNN algorithm reduces APD by more than 25%. These results indicate that the MLNN algorithm is suitable for application in turbid coastal waters. Application of the MLNN algorithm to MODIS Aqua images in several coastal areas also shows that it is robust and resilient to contamination due to sunglint or adjacency effects of land and cloud edges. The MLNN algorithm is very fast once the neural network has been properly trained and is therefore suitable for operational use. A significant advantage of the MLNN algorithm is that it does not need SWIR bands. Numéro de notice : A2017-417 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : IMAGERIE Nature : Article nature-HAL : ArtAvecCL-RevueIntern En ligne : https://doi.org/10.1016/j.rse.2017.07.016 Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=86310 [article]

Télédétection pour l'observation des surfaces continentales, Volume 5. Observation des surfaces continentales par télédétection 3 / Nicolas Baghdadi (2017)

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Coastal and marine ecological changes and fish cage culture development in Phu Quoc, Vietnam (2001 to 2011) / Diep Thi Hong Nguyen in Geocarto international, vol 29 n° 5 - 6 (August - October 2014)  

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Large-scale water classification of coastal areas using airborne topographic lidar data / Julien Smeeckaert (juillet 2013)

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Outils de modélisation SIG pour l'étude de la vulnérabilité côtière / Elmdari Souhail (2013)

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Integrating Landsat-7 imagery with physics-based models for quantitative mapping of coastal waters near river discharges / N. Pahlevan in Photogrammetric Engineering & Remote Sensing, PERS, vol 78 n° 11 (November 2012)  

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Aquisição de imagens aéreas de alta resolução e baixo custo em mares baixas para pesquisas oceanograficas / D. Carneiro Da Silva in Revue Française de Photogrammétrie et de Télédétection, n° 198 - 199 (Septembre 2012)

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Airborne bathymetric laser scanners / Gordon Petrie in Geoinformatics, vol 14 n° 8 (01/12/2011)

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An integrated approach for visual analysis of a multisource moving objects knowledge base / N. Wllems in International journal of geographical information science IJGIS, vol 24 n° 10 (october 2010)  

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Crossing natural and data set boundaries : coastal terrain modelling in the South-West Finnish Archipelago / A. Stock in International journal of geographical information science IJGIS, vol 24 n° 9 (september 2010)  

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Utilisation conjointe de trains d'onde Lidar vert et infrarouge pour la bathymétrie des eaux de très faibles profondeurs / Tristan Allouis in Revue Française de Photogrammétrie et de Télédétection, n° 191 (Mai 2010)

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