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Validation and analysis of Terra and Aqua MODIS, and SNPP VIIRS vegetation indices under zero vegetation conditions: A case study using Railroad Valley Playa / Tomoaki Miura in Remote sensing of environment, vol 257 (May 2021)  

Public [article]  inRemote sensing of environment > vol 257 (May 2021) . - n° 112344 Titre : Validation and analysis of Terra and Aqua MODIS, and SNPP VIIRS vegetation indices under zero vegetation conditions: A case study using Railroad Valley Playa Type de document : Article/Communication Auteurs : Tomoaki Miura, Auteur ; Charlotte Z. Smith, Auteur ; Hiroki Yoshioka, Auteur Année de publication : 2021 Article en page(s) : n° 112344 Note générale : bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Applications de télédétection [Termes IGN] Enhanced vegetation index [Termes IGN] image Aqua-MODIS [Termes IGN] image proche infrarouge [Termes IGN] image Terra-MODIS [Termes IGN] indice de végétation [Termes IGN] Nevada (Etats-Unis) [Termes IGN] Normalized Difference Vegetation Index [Termes IGN] réflectance du sol Résumé : (auteur) Spectral vegetation index (VI) time series data from coarse resolution satellite sensors, such as the Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS), have been utilized in studying vegetation dynamics. Numerous studies have evaluated how well VI products capture variations in vegetation biophysical or physiological conditions. Equally important is to evaluate VI products over “zero vegetation” surfaces consisting of soils, litters, and/or rocks, as they define the lower bound for vegetation detection. VIs, however, vary over zero vegetation surfaces as a function of soil moisture content and surface roughness. In this study, we evaluated the behavior of VIs from Terra MODIS (T-MODIS), Aqua MODIS (A-MODIS), and Suomi-National Polar-orbiting Partnership Visible Infrared Imaging Radiometer Suite (S-VIIRS) at Railroad Valley Playa, Nevada for a period from April 2013 to September 2019. The playa is a dried lakebed devoid of vegetation throughout the year. Long-term in situ reflectance measurements acquired over the 1 km-by−1 km Radiometric Calibration Test Site (RadCaTS) located on the playa were obtained from the Radiometric Calibration Network (RadCalNet) portal and used as a reference. Three VIs were analyzed, including the normalized difference VI (NDVI), enhanced VI (EVI), and two-band EVI (EVI2). RadCaTS NDVI, EVI, and EVI2 of the playa surface increased and decreased occasionally for the time period examined in this study, and the satellite NDVIs, EVIs, and EVI2s had comparable temporal signatures to the RadCaTS counterparts. T-MODIS and A-MODIS NDVI and EVI2 values were comparable to the RadCaTS counterparts, whereas T-MODIS and A-MODIS EVI values were lower than the RadCaTS counterparts by ~0.006 and ~ 0.01 EVI units, respectively. All the three VIs of S-VIIRS were consistently higher than their RadCaTS counterparts by ~0.008 VI units, due to the higher near-infrared (NIR) reflectances of S-VIIRS than the RadCaTS NIR reflectance. The red and NIR, and red and blue reflectances each formed linear relationships (i.e., soil lines) for each of the three sensors. Variations in reflectance due to surface conditions and observation geometries all appeared as variations along these soil lines. The satellite red-NIR soil lines were comparable to the RadCaTS counterparts, whereas the satellite red-blue soil lines had steeper slopes than the RadCaTS counterparts due to a negative bias in the satellite blue reflectances. This translated into the T-MODIS and A-MODIS EVI behaviors different from those depicted by RadCaTS EVI, and the satellite NDVI and EVI2 behaving more comparably with the RadCaTS counterparts and across the three sensors than the satellite EVI. Numéro de notice : A2021-277 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : FORET/IMAGERIE Nature : Article DOI : 10.1016/j.rse.2021.112344 Date de publication en ligne : 19/02/2021 En ligne : https://doi.org/10.1016/j.rse.2021.112344 Format de la ressource électronique : url article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=97370 [article]

VNIR-SWIR superspectral mineral mapping: An example from Cuprite, Nevada / Kathleen E. Johnson in Photogrammetric Engineering & Remote Sensing, PERS, vol 86 n° 11 (November 2020)  

Public [article]  inPhotogrammetric Engineering & Remote Sensing, PERS > vol 86 n° 11 (November 2020) . - pp 695 - 700 Titre : VNIR-SWIR superspectral mineral mapping: An example from Cuprite, Nevada Type de document : Article/Communication Auteurs : Kathleen E. Johnson, Auteur ; Krzysztof Koperski, Auteur Année de publication : 2020 Article en page(s) : pp 695 - 700 Note générale : Bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Applications de télédétection [Termes IGN] cartographie géologique [Termes IGN] classification dirigée [Termes IGN] classification par forêts d'arbres décisionnels [Termes IGN] image AVIRIS [Termes IGN] image hyperspectrale [Termes IGN] image proche infrarouge [Termes IGN] image Worldview [Termes IGN] minéralogie [Termes IGN] Nevada (Etats-Unis) [Termes IGN] réalité de terrain [Termes IGN] Short Waves InfraRed Résumé : (Auteur) Cuprite, Nevada, is a location well known for numerous studies of its hydrothermal mineralogy. This region has been used to validate geological interpretations of airborne hyperspectral imagery (AVIRIS HSI ), Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer (ASTER ) imagery, and most recently eight-band WorldView-3 shortwave infrared (SWIR ) imagery. WorldView-3 is a high-spatial-resolution commercial multispectral satellite sensor with eight visible-to-near-infrared (VNIR ) bands (0.42–1.04 μm) and eight SWIR bands (1.2–2.33 μm). We have applied mineral mapping techniques to all 16 bands to perform a geological analysis of the Cuprite, Nevada, location. Ground truth for the training and validation was derived from AVIRIS hyperspectral data and United States Geological Survey mineral spectral data for this location. We present the results of a supervised mineral-mapping classification applying a random-forest classifier. Our results show that with good ground truth, WorldView-3 SWIR + VNIR imagery produces an accurate geological assessment. Numéro de notice : A2020-709 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : IMAGERIE Nature : Article nature-HAL : ArtAvecCL-RevueIntern DOI : 10.14358/PERS.86.11.695 Date de publication en ligne : 01/11/2020 En ligne : https://doi.org/10.14358/PERS.86.11.695 Format de la ressource électronique : URL Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=96395 [article]

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De l’image optique "multi-stéréo" à la topographie très haute résolution et la cartographie automatique des failles par apprentissage profond / Lionel Matteo (2020)  

Public Titre : De l’image optique "multi-stéréo" à la topographie très haute résolution et la cartographie automatique des failles par apprentissage profond Type de document : Thèse/HDR Auteurs : Lionel Matteo, Auteur Editeur : Nice : Université Côte d'Azur Année de publication : 2020 Importance : 170 p. Format : 21 x 30 cm Note générale : Bibliographie Thèse en vue de l’obtention du grade de docteur de l'Université Côte d'Azur, en Sciences de la Terre et de l’Univers Langues : Français (fre) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Applications photogrammétriques [Termes IGN] acquisition d'images [Termes IGN] analyse comparative [Termes IGN] apprentissage profond [Termes IGN] Arizona (Etats-Unis) [Termes IGN] Californie (Etats-Unis) [Termes IGN] classification par réseau neuronal convolutif [Termes IGN] données lidar [Termes IGN] données localisées 3D [Termes IGN] données topographiques [Termes IGN] faille géologique [Termes IGN] fusion de données multisource [Termes IGN] image captée par drone [Termes IGN] image multi sources [Termes IGN] image Pléiades-HR [Termes IGN] MicMac [Termes IGN] modèle de simulation [Termes IGN] modèle numérique de surface [Termes IGN] Nevada (Etats-Unis) [Termes IGN] reconstruction 3D [Termes IGN] stéréo-orthophotographie Index. décimale : THESE Thèses et HDR Résumé : (Auteur) Les failles sismogéniques sont la source des séismes. L'étude de leurs propriétés nous informe donc sur les caractéristiques des forts séismes qu'elles peuvent produire. Les failles sont des objets 3D qui forment des réseaux complexes incluant une faille principale et une multitude de failles et fractures secondaires qui "découpent" la roche environnante à la faille principale. Mon objectif dans cette thèse a été de développer des approches pour aider à étudier cette fracturation secondaire intense. Pour identifier, cartographier et mesurer les fractures et les failles dans ces réseaux, j'ai adressé deux défis : -1) Les failles peuvent former des escarpements topographiques très pentus à la surface du sol, créant des "couloirs" ou des canyons étroits et profond où la topographie et donc, la trace des failles, peut être difficile à mesurer en utilisant des méthodologies standard (comme des acquisitions d'images satellites optiques stéréo et tri-stéréo). Pour répondre à ce défi, j'ai utilisé des acquisitions multi-stéréos avec différentes configurations (différents angles de roulis et tangage, différentes dates et modes d'acquisitions). Notre base de données constituée de 37 images Pléiades dans trois sites tectoniques différents dans l'Ouest américain (Valley of Fire, Nevada ; Granite Dells, Arizona ; Bishop Tuff, California) m'a permis de tester différentes configurations d'acquisitions pour calculer la topographie avec trois approches différentes. En utilisant la solution photogrammétrique open-source Micmac (IGN ; Rupnik et al., 2017), j'ai calculé la topographie sous la forme de Modèles Numériques de Surfaces (MNS) : (i) à partir de combinaisons de 2 à 17 images Pléiades, (ii) en fusionnant des MNS calculés individuellement à partir d'acquisitions stéréo et tri-stéréo, évitant alors l'utilisant d'acquisitions multi-dates et (iii) en fusionnant des nuages de points calculés à partir d'acquisitions tri-stéréos en suivant la méthodologie multi-vues développée par Rupnik et al. (2018). J’ai aussi combiné, dans une dernière approche (iv), des acquisitions tri-stéréos avec la méthodologie multi-vues stéréos du CNES/CMLA (CARS) développé par Michel et al. (2020), en combinant des acquisitions tri-stéréos. A partir de ces quatre approches, j'ai calculé plus de 200 MNS et mes résultats suggèrent que deux acquisitions tri-stéréos ou une acquisition stéréo combinée avec une acquisition tri-stéréo avec des angles de roulis opposés permettent de calculer les MNS avec la surface topographique la plus complète et précise. -2) Couramment, les failles sont cartographiées manuellement sur le terrain ou sur des images optiques et des données topographiques en identifiant les traces curvilinéaires qu'elles forment à la surface du sol. Néanmoins, la cartographie manuelle demande beaucoup de temps, ce qui limite notre capacité à produire cartographies et mesures complètes des réseaux de failles. Pour s'affranchir de ce problème, j'ai adopté une approche d'apprentissage profond, couramment appelé un réseau de neurones convolutifs (CNN) - U-Net, pour automatiser l'identification et la cartographie des fractures et des failles dans des images optiques et des données topographiques. Volontairement, le modèle CNN a été entraîné avec une quantité modérée de fractures et failles cartographiées manuellement à basse résolution et dans un seul type d'images optiques (photographies du sol avec des caméras classiques). A partir d'un grand nombre de tests, j'ai sélectionné le meilleur modèle, MRef et démontre sa capacité à prédire des fractures et des failles précisément dans données optiques et topographiques de différents types et différentes résolutions (photographies prises au sol, avec un drone et par satellite). Le modèle MRef montre de bonnes capacités de généralisations faisant alors de ce modèle un bon outil pour cartographie rapidement et précisément des fractures et des failles dans des images optiques et des données topographiques. Note de contenu : Introduction générale Partie 1 - Reconstruction 3D haute résolution 1. Introduction 1.1 Les données topographiques, une solution pour analyser la surface terrestre 1.2 Le récent développement de satellites à capteur optique 1.3 La reconstruction 3D à partir d’images optiques : la photogrammétrie 1.4 Problématique du sujet 2. Acquisitions de données et sites d’études 2.1 Acquisitions d’images satellitaires 2.2 Données LiDAR aéroportées 2.3 Acquisitions d’images par drone 2.4 Acquisitions d’images par appareil photo suspendu à une perche 2.5 Acquisitions de points d’appui 2.6 Sites d’études 3. Calcul de MNS et estimation de leur performance 3.1 Micmac (IGN) 3.2 CARS (CNES/CMLA) 3.3 Quatre méthodes pour calculer des MNS 3.4 Performances des MNS 4. Résultats 4.1 MNS calculés avec des acquisitions multi-dates 4.2 Fusion de MNS calculés avec des acquisitions mono-dates 4.3 Reconstruction 3D à partir de nuage de points fusionnés 4.4 Analyses des MNS générés avec CARS 4.5 Comparaison des méthodes B, C et D dans la zone de Canyons de Valley of Fire 65 4.6 Utilisation de 1 à 4 GCPs pour calculer un MNS 4.7 Application de la méthode B aux deux autres sites 5. Discussion 5.1 La reconstruction 3D à partir d’acquisitions multi-dates 5.2 L’impact des méthodes B, C et D dans la performance des MNS finaux 5.3 Les erreurs possibles dans le calcul des erreurs du géoréférencement des MNS 5.4 La comparaison des MNS Pléiades calculés à d’autres MNS 6. Conclusions Partie 2 - Automatic fault mapping in remote optical images and topographic data with deep learning - submitted to JGR: Solid Earth 7. Introduction 8. Image, topographic and fault data 8.1 Fault Sites 8.2 Optical image and topographic data 8.3 Fault ground truth derived from manual mapping 9. Deep learning methodology 9.1 Principles of Deep Learning and Convolutional Neural Networks 9.2 Architecture of the CNN model used in present study 9.3 Training procedure 9.4 Estimating the performance of the models 10. Defining a “reference model” MRef 10.1 Selecting the most appropriate CNN architecture 10.2 Sensitivity of model performance to training data size 10.3 Sensitivity of model performance to “quality” of training data 10.4 Refrence model 11. Detailed evaluation of reference model fault predictions 11.1 Results in sites A and B 11.2 Predictions in unseen data of similar type 11.3 Predictions in unseen data of different type 12. Discussion 12.1 U-net appropriate for fracture and fault detection in optical images 12.2 Interpreting learnt characteristics of faults and fractures 12.3 Conditions for model generalization 12.4 Uncertainties and model robustness 12.5 Recovering fault hierarchy and connectivity 13 Conclusions Conclusion générale Numéro de notice : 26555 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : IMAGERIE/INFORMATIQUE Nature : Thèse française Note de thèse : Thèse de Doctorat : Sciences de la Terre et de l'Univers : Côte d'Azur : 2020 Organisme de stage : Géoazur UMR 7329 - Observatoire de la Côte d'Azur nature-HAL : Thèse Date de publication en ligne : 02/06/2021 En ligne : https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-03245713/document Format de la ressource électronique : URL Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=97965

Mapping the wavelength position of mineral features in hyperspectral thermal infrared data / Christoph Hecker in International journal of applied Earth observation and geoinformation, vol 79 (July 2019)  

Public [article]  inInternational journal of applied Earth observation and geoinformation > vol 79 (July 2019) . - pp 133-140 Titre : Mapping the wavelength position of mineral features in hyperspectral thermal infrared data Type de document : Article/Communication Auteurs : Christoph Hecker, Auteur ; Frank J.A. Van Ruitenbeek, Auteur ; Wim H. Bakker, Auteur ; Babatunde J. Fagbohun, Auteur ; et al., Auteur Année de publication : 2019 Article en page(s) : pp 133-140 Note générale : bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Traitement d'image optique [Termes IGN] carte géologique [Termes IGN] feldspath [Termes IGN] filtrage du bruit [Termes IGN] image aérienne [Termes IGN] image hyperspectrale [Termes IGN] image thermique [Termes IGN] longueur d'onde [Termes IGN] Nevada (Etats-Unis) [Termes IGN] prospection minérale [Termes IGN] quartz Résumé : (auteur) The Wavelength Mapper is an algorithm that searches for the deepest absorption feature in each pixel of a hyperspectral image. On a per pixel basis, it extracts the wavelength position, which serves as a proxy of the mineralogy and the feature depth as a proxy for the relative abundance. This algorithm has been used with near and shortwave infrared data, but has not yet been tested on hyperspectral thermal infrared images. It is unclear what results are expected when the Wavelength Mapper algorithm is applied to hyperspectral thermal infrared data since reststrahlen features characteristically overlap in emissivity spectra. In this paper, the Wavelength Mapper is tested on a multi-flightline airborne hyperspectral TIR dataset acquired over the Yerington Batholith, Nevada. Observations were made in the 8.05–11.65 μm wavelength range to include thermal spectral features of major rock-forming minerals, and a new color ramp is created to separate quartz-rich rocks from plagioclase-rich rocks. Our results indicate that the Wavelength Mapper creates coherent spatial patterns across flightlines. The results displayed represent different types of igneous and sedimentary rocks, as well as the products of hydrothermal alteration via different colors, mainly based on the relative abundance of quartz, feldspar and garnet, as well as mica and epidote. Comparison with published maps indicate that the Wavelength Mapper represents for each pixel a parameter value that can be linked to the spectrally dominate rock-forming mineral of that area, as mapped with traditional fieldwork methods. In conclusion, the Wavelength Mapper can be applied to airborne hyperspectral TIR data to achieve a simple, repeatable, per-pixel overview map of the dominating rock-forming mineral occurrences. Numéro de notice : A2019-467 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : IMAGERIE Nature : Article nature-HAL : ArtAvecCL-RevueIntern DOI : 10.1016/j.jag.2019.02.013 Date de publication en ligne : 20/03/2019 En ligne : https://doi.org/10.1016/j.jag.2019.02.013 Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=93603 [article]

The cause of the 2011 Hawthorne (Nevada) earthquake swarm constrained by seismic and InSAR methods / Xianjie Zha in Journal of geodesy, vol 93 n°6 (June 2019)  

Public [article]  inJournal of geodesy > vol 93 n°6 (June 2019) . - pp 899 - 909 Titre : The cause of the 2011 Hawthorne (Nevada) earthquake swarm constrained by seismic and InSAR methods Type de document : Article/Communication Auteurs : Xianjie Zha, Auteur ; Zhe Jia, Auteur ; Zhiyang Dai, Auteur ; et al., Auteur Année de publication : 2019 Article en page(s) : pp 899 - 909 Note générale : bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Applications de géodésie spatiale [Termes IGN] déformation de la croute terrestre [Termes IGN] données polarimétriques [Termes IGN] épicentre [Termes IGN] image radar moirée [Termes IGN] modèle de déformation tectonique [Termes IGN] Nevada (Etats-Unis) [Termes IGN] onde sismique [Termes IGN] problème inverse [Termes IGN] séisme Résumé : (auteur) We used both seismic and InSAR data to investigate the mechanism behind the 2011 Hawthorne (Nevada) earthquake swarm that occurred between March 15 and August 17, 2011. Regional seismic data were used to estimate the centroid depth and focal mechanism for nine earthquakes that occurred in this swarm, with magnitudes between Mw3.9 and Mw4.8. The inferred focal mechanisms indicate that the source of these earthquakes is normal faulting with a small left-lateral strike-slip component along the southwest direction. Three InSAR displacement maps covering the epicentral zone of the 2011 Hawthorne earthquakes were inverted to get a slip model. The slip distribution shows that the deformation source is characterized by normal faulting, consistent with our inferred focal mechanisms. Our results suggest that the seismogenic zone was in the tensile stress environment. The temporal and spatial evolutions of seismicity suggest that the 2011 Hawthorne swarm might be caused by aseismic slip. Therefore, the 2011 Hawthorne earthquake swarm may have been the result of aseismic slip under the regional tectonic stress, and had nothing to do with volcanic activity. However, the quantitative evidence for aseismic slip is limited to the indication that the geodetic moment is 15% greater than the seismic moment, which is near the level of uncertainty. Numéro de notice : A2019-353 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : POSITIONNEMENT Nature : Article nature-HAL : ArtAvecCL-RevueIntern DOI : 10.1007/s00190-018-1212-5 Date de publication en ligne : 02/11/2018 En ligne : https://doi.org/10.1007/s00190-018-1212-5 Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=93401 [article]

Assessing the relationship between ground measurements and object-based image analysis of land cover classes in Pinyon and Juniper Woodlands / April Hulet in Photogrammetric Engineering & Remote Sensing, PERS, vol 79 n° 9 (September 2013)  

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Automated conflation of digital gazetteer data / J.T. Hastings in International journal of geographical information science IJGIS, vol 22 n° 10 (october 2008)  

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Landsat cross-calibration based on near simultaneous imaging of common targets / P.M. Teillet in Remote sensing of environment, vol 102 n° 3-4 (15 June2006)  

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A uniform sky illumination model to enhance shading of terrain and urban areas / Patrick Kennelly in Cartography and Geographic Information Science, vol 33 n° 1 (January 2006)  

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Automated update of an irrigated lands GIS using Spot HRV imagery / D.W. Eckhardt in Photogrammetric Engineering & Remote Sensing, PERS, vol 56 n° 11 (november 1990)

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Mineral mapping at Cuprite, Nevada with a 63-channel imaging spectrometer / F.A. Kruse in Photogrammetric Engineering & Remote Sensing, PERS, vol 56 n° 1 (january 1990)

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Extraction of fluvial networks from Spot panchromatic data in low relief, arid basin / T.W. Gardner in International Journal of Remote Sensing IJRS, vol 10 n° 11 (November 1989)  

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Photogrammetric methods applied to surface effects mapping and volumetric studies at the Nevada test site, Nevada / M.N. Garcia in Photogrammetric Engineering & Remote Sensing, PERS, vol 55 n° 8 (august 1989)

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Diurnal radiance and shadow fluctuations in a cold desert shrub plant community / P.T. Tueller in Remote sensing of environment, vol 29 n° 1 (July 1989)  

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Regional analysis of tertiary volcanic calderas (western US) using Landsat Thematic Mapper imagery / D.M. Spatz in Remote sensing of environment, vol 28 n° 1 (April - June 1989)  

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