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Simulating future LUCC by coupling climate change and human effects based on multi-phase remote sensing data / Zihao Huang in Remote sensing, vol 14 n° 7 (April-1 2022)
[article]
Titre : Simulating future LUCC by coupling climate change and human effects based on multi-phase remote sensing data Type de document : Article/Communication Auteurs : Zihao Huang, Auteur ; Xuejian Li, Auteur ; Qiang Du, Auteur ; et al., Auteur Année de publication : 2022 Article en page(s) : n° 1698 Note générale : bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Applications de télédétection
[Termes IGN] apprentissage automatique
[Termes IGN] automate cellulaire
[Termes IGN] changement climatique
[Termes IGN] changement d'utilisation du sol
[Termes IGN] Chine
[Termes IGN] écosystème forestier
[Termes IGN] forêt tropicale
[Termes IGN] image Landsat-OLI
[Termes IGN] image Landsat-TM
[Termes IGN] interaction homme-milieu
[Termes IGN] modèle de simulation
[Termes IGN] modèle dynamique
[Termes IGN] modèle numérique de surface
[Termes IGN] puits de carbone
[Termes IGN] simulation spatialeRésumé : (auteur) Future land use and cover change (LUCC) simulations play an important role in providing fundamental data to reveal the carbon cycle response of forest ecosystems to LUCC. Subtropical forests have great potential for carbon sequestration, yet their future dynamics under natural and human influences are unclear. Zhejiang Province in China is an important distribution area for subtropical forests. For forest management, it is of great significance to explore the future dynamic changes of subtropical forests in Zhejiang. As a popular LUCC spatial simulation model, the cellular automata (CA) model coupled with machine learning and LUCC quantitative demand models such as system dynamics (SD) can achieve effective LUCC simulation. Therefore, we first integrated a back propagation neural network (BPNN), a CA, and a SD model as a BPNN_CA_SD (BCS) coupled model for future LUCC simulation and then designed a slow development scenario (SD_Scenario), a harmonious development scenario (HD_Scenario), a baseline development scenario (BD_Scenario), and a fast development scenario (FD_Scenario), combining climate change and human disturbance. Thirdly, we obtained future land-use patterns in Zhejiang Province from 2014 to 2084 under multiple scenarios, and finally, we analyzed the temporal and spatial changes of land use and discussed the subtropical forest dynamics of the future. The results showed the following: (1) The overall accuracy was approximately 0.8, the kappa coefficient was 0.75, and the figure of merit (FOM) value was over 28% when using the BCS model to predict LUCC, indicating that the model could predict the consistent change of LUCC accurately. (2) The future evolution of the LUCC under different scenarios varied, with the growth of bamboo forests and the decline of coniferous forests in the FD_Scenario being prominent among the forest dynamics changes. Compared with 2014, the bamboo forest in 2084 will increase by 37%, while the coniferous forest will decrease by 25%. (3) Comparing the area and spatial change of the subtropical forests, the SD_Scenario was found to be beneficial for the forest ecology. These results can provide an important decision-making reference for land-use planning and sustainable forest development in Zhejiang Province. Numéro de notice : A2022-281 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : FORET/IMAGERIE Nature : Article DOI : 10.3390/rs14071698 Date de publication en ligne : 31/03/2022 En ligne : https://doi.org/10.3390/rs14071698 Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=100297
in Remote sensing > vol 14 n° 7 (April-1 2022) . - n° 1698[article]Accessing spatial knowledge networks with maps / Markus Jobst in International journal of cartography, vol 8 n° 1 (March 2022)
[article]
Titre : Accessing spatial knowledge networks with maps Type de document : Article/Communication Auteurs : Markus Jobst, Auteur ; Georg Gartner, Auteur Année de publication : 2022 Note générale : bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Termes IGN] agrégation spatiale
[Termes IGN] généralisation automatique de données
[Termes IGN] intégration de données
[Termes IGN] jumeau numérique
[Termes IGN] ontologie
[Termes IGN] réseau sémantique
[Vedettes matières IGN] CartologieRésumé : (auteur) Currently, knowledge networks develop to establish common data spaces. A common data-space offers mutual exchange and reusability for data sources and their derived information and provides access to structured knowledge and even creates wisdom. The geospatial domain becomes included in those knowledge networks and, therefore, creates spatial knowledge networks. ‘Geospatial’ is moving from a special expert domain to a ‘normal’ common data source that is processed for specific data science use cases. Maps with their different levels of abstraction according to its transmission task may offer (1) strategies to enhance processing performance, due to its abstraction, (2) persistent references of map features throughout different scales (abstractions) and (3) improvement of the transmission of spatial information, which includes the transmission interfaces as well as geo-communication. This paper tries to identify new functions for maps in new developing application areas. For example, a ‘universal semantic structure of topographic content’ could help to establish relations/links across domains that only have their own feature keys. We try to set the scene of cartography in a common data-space and highlight some requirements in the world of spatial knowledge networks, which are needed for automatization, machine learning and AI. According to Gordon and de Souza location matters: ‘Mapping is not simply a mode of visualisation, but a “central organizational device for networked communications”, an adaptive interface through which users can access, alter and deploy an expansive database of information, and a platform to socialize spatial information through collective editing, annotations, discussion, etc.’. Numéro de notice : A2022-306 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : GEOMATIQUE Nature : Article DOI : 10.1080/23729333.2021.1972910 Date de publication en ligne : 06/09/2021 En ligne : https://doi.org/10.1080/23729333.2021.1972910 Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=100394
in International journal of cartography > vol 8 n° 1 (March 2022)[article]
Titre : AI4GEO: A path from 3D model to digital twin Type de document : Article/Communication Auteurs : Pierre-Marie Brunet, Auteur ; Simon Baillarin, Auteur ; Pierre Lassalle, Auteur ; Flora Weissgerber, Auteur ; Bruno Vallet , Auteur ; Christophe Triquet, Auteur ; Gilles Foulon, Auteur ; Gaëlle Romeyer , Auteur ; Gwénaël Souillé, Auteur ; Laurent Gabet, Auteur ; Cedrik Ferrero, Auteur ; Thanh-Long Huynh, Auteur ; Emeric Lavergne, Auteur Editeur : New York : Institute of Electrical and Electronics Engineers IEEE Année de publication : 2022 Projets : AI4GEO / Conférence : IGARSS 2022, IEEE International Geoscience And Remote Sensing Symposium 17/07/2022 22/07/2022 Kuala Lumpur Malaysie Proceedings IEEE Importance : pp 4728 - 4731 Note générale : bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Traitement d'image optique
[Termes IGN] CityGML
[Termes IGN] données localisées 3D
[Termes IGN] jumeau numérique
[Termes IGN] segmentation sémantique
[Termes IGN] ville intelligenteRésumé : (auteur) 3D Geospatial information plays a key role in many soaring sectors such as sustainable and smart cities, climate monitoring, ecological mobility, and economic intelligence. The availability of huge volumes of satellite, airborne and insitu data now makes this production feasible at large scale. It needs nonetheless a certain level of manual intervention to secure the level of quality, which prevents mass production. This paper presents the AI4GEO program that aims at developing an end to end solution to produce automatically qualified 3D Digital model at scale together with multiple layers of information. Numéro de notice : C2022-040 Affiliation des auteurs : UGE-LASTIG+Ext (2020- ) Autre URL associée : vers HAL Thématique : IMAGERIE Nature : Communication nature-HAL : ComAvecCL&ActesPubliésIntl DOI : 10.1109/IGARSS46834.2022.9883433 Date de publication en ligne : 28/09/2022 En ligne : https://doi.org/10.1109/IGARSS46834.2022.9883433 Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=101768 Cartographie dynamique de la topographie de l'océan de surface par assimilation de données altimétriques / Florian Le Guillou (2022)
Titre : Cartographie dynamique de la topographie de l'océan de surface par assimilation de données altimétriques Type de document : Thèse/HDR Auteurs : Florian Le Guillou, Auteur ; Emmanuel Cosme, Directeur de thèse Editeur : Grenoble [France] : Université Grenoble Alpes Année de publication : 2022 Importance : 217 p. Format : 21 x 30 cm Note générale : Bibliographie
Thèse pour obtenir le grade de Docteur de l'Université Grenoble Alpes, Spécialité : Océan, Atmosphère, HydrologieLangues : Français (fre) Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Applications de télédétection
[Termes IGN] altimétrie satellitaire par radar
[Termes IGN] assimilation des données
[Termes IGN] cartographie dynamique
[Termes IGN] cartographie hydrographique
[Termes IGN] données altimétriques
[Termes IGN] image SWOT
[Termes IGN] modèle dynamique
[Termes IGN] niveau de la mer
[Termes IGN] océanographie dynamique
[Termes IGN] océanographie spatiale
[Termes IGN] relief de la surface de la merIndex. décimale : THESE Thèses et HDR Résumé : (auteur) Depuis plus de 20 ans, l’altimétrie satellitaire nadir a révolutionné notre compréhension de la dynamique océanique de mésoéchelle en produisant des mesures très précises du niveau de la mer (SSH; pour Sea Surface Heigh). Pour un grand nombre d’applications, les données 1D de SSH doivent être interpolées sur des cartes 2D régulières en temps et en espace. Aujourd’hui, ces cartes sont générées quotidiennement à une résolution de 1/4° par un algorithme d’interpolation optimale implémenté de manière opérationnelle au sein du système DUACS. Cependant, la résolution spatiale de ces cartes, principalement limitée par l’échantillonnage de l’altimétrie nadir, ne permet pas d’observer convenablement les structures de sous-mésoéchelle, que l’ont sait essentielles pour la compréhension, la modélisation et la prévision du système climatique. La nouvelle mission altimétrique à large fauchée SWOT (pour Surface Water Ocean Topography) sera lancée à la fin de l’année 2022. SWOT permettra l’observation de processus à des échelles de 15-30 km. Cependant, l’algorithme d’interpolation linéaire actuellement implémenté dans la chaîne DUACS doit être amélioré pour tenir compte de la dynamique non-linéaire des structures rapides de sous-mésoéchelle. De plus, il faudra distinguer les mouvements autour de l’équilibre géostrophique de ceux des ondes de marée interne pour étudier convenablement les dynamiques associées. Dans cette thèse, nous avons exploré la capacité de la mission SWOT à répondre à ses objectifs scientifiques en développant des outils innovants pour cartographier la SSH à haute résolution tout en séparant les dynamiques équilibrée et ondulatoire. Pour cela, la stratégie a été d’inclure la dynamique de l’océan dans les outils de cartographie de SSH sous forme d’assimilation de données avec des modèles physiques simples et adaptés à chaque dynamique. La première étape de notre travail a été d’appliquer la méthode du Back-and-Forth-Nudging (BFN) appliqué à un modèle Quasi-Géostrophique à une couche et demie (méthode dite du BFN-QG) pour cartographier la dynamique équilibrée de la SSH. Cette technique est testée avec des observations simulées et réelles. Les résultats montrent que le BFN-QG permet de réduire substantiellement les erreurs de cartographie comparé au système DUACS et que cette réduction est amplifiée lorsque SWOT est ajouté à la constellation d’altimètres nadirs. Par contre, les données nadirs se révèlent nécessaires pour contraindre les grandes échelles spatiales lorsque les données SWOT sont polluées par des erreurs spatialement corrélées. De plus, les performances sont réduites lorsque la dynamique équilibrée est faiblement énergétique. Dans un second temps, nous avons traité la problématique de séparation des dynamiques équilibrée et ondulatoire. Pour cela, nous avons développé un 4Dvar assimilant les observations de SSH dans un modèle Shallow-Water linéaire pour estimer la dynamique de marée interne (méthode dite du 4Dvar-SW). Un atout essentiel du 4Dvar-SW est sa capacité à estimer la marée interne non-stationnaire. Deux stratégies de séparation sont présentées. La première implémente un algorithme de minimisation alternée qui combine itérativement le BFN-QG et le 4Dvar-SW. Bien que testée dans un contexte idéalisé, cette technique semble prometteuse pour cartographier et séparer les contributions des deux dynamiques. Les résultats montrent que l’échantillonnage temporel des observations est déterminant pour estimer correctement la dynamique de marée interne, et par extension la dynamique équilibrée. La seconde stratégie repose sur l’implémentation d’un 4Dvar global en bases réduites et une contribution additive des deux modèles réduits. Cette technique est testée dans le cadre réaliste de la phase de calibration et validation au large de la Californie et les performances sont une nouvelles fois prometteuses, en particulier pour estimer la composante non-stationnaire de la marée interne. Note de contenu : 1- Introduction
2- Approche méthodologique et outils numériques
3- Cartographie altimétrique haute résolution de la dynamique équilibrée dans le contexte de la mission SWOT
4- Article 2 : Regional mapping of energetic short mesoscale ocean dynamics from altimetry : performances from real observations
5- Article 3 : Joint Estimation of Balanced Motions and Internal Tides From Future Wide-Swath Altimetry
6- Vers la cartographie simultanée des dynamiques équilibrée et de marée interne à partir des données SWOT
7- ConclusionNuméro de notice : 29013 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : IMAGERIE Nature : Thèse française Note de thèse : Thèse de Doctorat : Océan, Atmosphère, Hydrologie : Grenoble : 2022 Organisme de stage : Institut des Géosciences de l’Environnement DOI : sans En ligne : https://hal.science/tel-03775828v1 Format de la ressource électronique : URL Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=101740 Investigating the role of wind disturbance in tropical forests through a forest dynamics model and satellite observations / E-Ping Rau (2022)
Titre : Investigating the role of wind disturbance in tropical forests through a forest dynamics model and satellite observations Type de document : Thèse/HDR Auteurs : E-Ping Rau, Auteur ; Jérôme Chave, Directeur de thèse Editeur : Toulouse : Université de Toulouse 3 Paul Sabatier Année de publication : 2022 Importance : 184 p. Format : 21 x 30 cm Note générale : Bibliographie
Thèse en vue de l'obtention du Doctorat de l'Université de Toulouse 3 Paul SabatierLangues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Applications de télédétection
[Termes IGN] biomasse forestière
[Termes IGN] canopée
[Termes IGN] chablis (sylviculture)
[Termes IGN] cyclone
[Termes IGN] forêt tropicale
[Termes IGN] Guyane française
[Termes IGN] image Sentinel-SAR
[Termes IGN] modèle dynamique
[Termes IGN] perturbation écologique
[Termes IGN] précipitation
[Termes IGN] risque naturel
[Termes IGN] sécheresse
[Termes IGN] traitement d'image radar
[Termes IGN] ventIndex. décimale : THESE Thèses et HDR Résumé : (Auteur) Natural disturbances have an important influence on the structure, composition and functioning of tropical forests and a role in the regulation of biogeochemical cycles. The frequency and intensity of natural disturbances are modified by climate change: a better knowledge of their mechanism of action is necessary to predict the consequences of this modification. Modeling allows us to evaluate the role of each of the ecological processes and their link with environmental factors. Remote sensing tools inform us about the structure and functioning of forests at large scales, and can be useful for the calibration and validation of vegetation models. In this thesis, I employed both approaches to examine how tropical forests are shaped by natural disturbances, particularly wind, which is a major disturbance factor in many tropical regions. First, I evaluated the transferability of a spatially explicit, individual-based model via sensitivity testing and calibration of global parameters. The model correctly predicts forest structure at two contrasting sites, and its response is consistent with variations in climate forcing. Calibration of a small number of key parameters was required, including the parameter controlling mortality and crown allometry. To investigate the sensitivity of the model to mortality, I implemented a wind damage module based on biophysical principles and coupled with wind speed to model forest responses to extreme wind events. With increasing disturbance level, canopy height decreased steadily but biomass showed a non-linear response. Wind intensity had a strong impact on canopy height and biomass, but not the frequency of extreme wind events. Finally, I tested whether radar data from Sentinel-1 satellites could be used to detect gaps due to natural disturbances in French Guiana. The Sentinel-1 data detected more natural gaps above 0.2 ha than the optical satellite data, and they showed a spatial pattern consistent with the optical images. The level of disturbance did not vary with altitude. We found more disturbance during dry seasons, which could be due to the delayed response of precipitation rather than the direct response of drought. In conclusion, this thesis demonstrates that the integration between modeling and remote sensing sheds light on the effects of natural disturbances on tropical forests. The resulting results can be used to study other types of disturbances and their interactions on a large scale. Note de contenu : General introduction
General methods
1: Transferability of an individual- and trait-based forest dynamics model: a test case across the tropics
1.1 Abstract
1.2 Introduction
1.3 Materials and methods
1.4 Results
1.5 Discussion
1.6 Acknowledgements and author contributions
1.7 Supplementary data
2: Wind speed controls forest structure in subtropical forests exposed to cyclones: a case study using an individual-based model
2.1 Abstract
2.2 Introduction
2.3 Material and methods
2.4 Results
2.5 Discussion
2.6 Acknowledgments and author contributions
2.7 Supplementary data
3: Detecting Natural Disturbances in Tropical Forests Using Sentinel-1 SAR Data: a Test in French Guiana
3.1 Abstract
3.2 Introduction
3.3 Methods
3.4 Results
3.5 Discussions
3.6 Acknowledgments and author contributions
3.7 Supplementary data
General discussion and conclusionsNuméro de notice : 26836 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : FORET/IMAGERIE Nature : Thèse française Note de thèse : Thèse de Doctorat : Ecologie, biodiversité et évolution : Toulouse 3 : 2022 nature-HAL : Thèse DOI : sans Date de publication en ligne : 20/06/2022 En ligne : https://tel.hal.science/tel-03699667 Format de la ressource électronique : URL Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=101075 PermalinkPlanification de l'aménagement des territoires et intégration des enjeux écologiques : améliorer l'application de la séquence Éviter-Réduire-Compenser par la modélisation écologique participative / Jules Boileau (2022)PermalinkCalibration of cellular automata urban growth models from urban genesis onwards - a novel application of Markov chain Monte Carlo approximate Bayesian computation / Jingyan Yu in Computers, Environment and Urban Systems, vol 90 (November 2021)PermalinkGeoglam, l'agriculture par satellite / Laurent Polidori in Géomètre, n° 2194 (septembre 2021)PermalinkA hybrid data model for dynamic GIS: application to marine geomorphological dynamics / Younes Hamdani in International journal of geographical information science IJGIS, vol 35 n° 8 (August 2021)PermalinkDynamic optimization models for displaying outdoor advertisement at the right time and place / Meng Huang in International journal of geographical information science IJGIS, vol 35 n° 6 (June 2021)PermalinkReconnaissance automatique d’objets pour le jumeau numérique ferroviaire à partir d’imagerie aérienne / Valentin Desbiolles in XYZ, n° 167 (juin 2021)PermalinkA compilation of snow cover datasets for Svalbard: A multi-sensor, multi-model study / Hannah Vickers in Remote sensing, vol 13 n°10 (May-2 2021)PermalinkNumerical modelling for analysis of the effect of different urban green spaces on urban heat load patterns in the present and in the future / Tamás Gál in Computers, Environment and Urban Systems, vol 87 (May 2021)PermalinkGeovisualization of COVID-19: State of the art and opportunities / Yu Lan in Cartographica, vol 56 n° 1 (Spring 2021)Permalink