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Geometric calibration of satellite laser altimeters based on waveform matching / Shaoning Li in Photogrammetric record, vol 36 n° 174 (June 2021)  

Public [article]  inPhotogrammetric record > vol 36 n° 174 (June 2021) . - pp 104 - 123 Titre : Geometric calibration of satellite laser altimeters based on waveform matching Type de document : Article/Communication Auteurs : Shaoning Li, Auteur ; Chaokui Li, Auteur ; Guo Zhang, Auteur ; et al., Auteur Année de publication : 2021 Article en page(s) : pp 104 - 123 Note générale : bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Photogrammétrie numérique [Termes IGN] données IceSat-Glas [Termes IGN] étalonnage géométrique [Termes IGN] forme d'onde pleine [Termes IGN] Geoscience Laser Altimeter System [Termes IGN] lidar à retour d'onde complète [Termes IGN] modèle numérique de surface [Termes IGN] point d'appui [Termes IGN] précision altimétrique [Termes IGN] signal laser [Termes IGN] télémétrie laser Résumé : (auteur) This study proposes a new geometric calibration method for satellite laser altimeters based on waveform matching to solve the problems of poor initial pointing accuracy and a lack of control data. This non-real-time method obtains ground control points without a fixed calibration field. First, a large area with stepped surfaces is chosen from the laser altimetry coverage. Then, the laser echo waveforms are simulated using digital surface model (DSM) data of the stepped features. The real echo waveform attempts to match the simulated echo waveforms through a waveform matching model using a global constraint. Next, the control points of the laser altimeter are obtained through waveform matching. Finally, a geometric calibration model for laser altimeters is proposed to compensate for laser pointing and ranging errors. Two experiments were conducted to verify the calibration method using ICESat/GLAS data and airborne large-footprint laser data. Experimental results confirm that the method is feasible and results in an improvement in the elevation accuracy for the airborne altimeter from 2 to 0.5 m. Numéro de notice : A2021-473 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : IMAGERIE Nature : Article DOI : 10.1111/phor.12362 date de publication en ligne : 07/05/2021 En ligne : https://doi.org/10.1111/phor.12362 Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=97926 [article]

Analyzing the role of pulse density and voxelization parameters on full-waveform LiDAR-derived metrics / Pablo Crespo-Peremarch in ISPRS Journal of photogrammetry and remote sensing, vol 146 (December 2018)  

Public [article]  inISPRS Journal of photogrammetry and remote sensing > vol 146 (December 2018) . - pp 453 - 464 Titre : Analyzing the role of pulse density and voxelization parameters on full-waveform LiDAR-derived metrics Type de document : Article/Communication Auteurs : Pablo Crespo-Peremarch, Auteur ; Luis Ángel Ruiz, Auteur ; Angel Balaguer-Beser, Auteur ; Javier Estornell, Auteur Année de publication : 2018 Article en page(s) : pp 453 - 464 Note générale : Bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Lasergrammétrie [Termes IGN] Abies grandis [Termes IGN] Acer macrophyllum [Termes IGN] amplitude [Termes IGN] données lidar [Termes IGN] données localisées 3D [Termes IGN] étalonnage en vol [Termes IGN] filtrage du bruit [Termes IGN] forme d'onde pleine [Termes IGN] impulsion laser [Termes IGN] lidar à retour d'onde complète [Termes IGN] Oregon (Etats-Unis) [Termes IGN] prétraitement du signal [Termes IGN] Pseudotsuga menziesii [Termes IGN] Thuja plicata [Termes IGN] tsuga heterophylla [Termes IGN] voxel Résumé : (auteur) LiDAR full-waveform (LFW) pulse density is not homogeneous along study areas due to overlap between contiguous flight stripes and, to a lesser extent, variations in height, velocity and altitude of the platform. As a result, LFW-derived metrics extracted at the same spot but at different pulse densities differ, which is called “side-lap effect”. Moreover, this effect is reflected in forest stand estimates, since they are predicted from LFW-derived metrics. This study was undertaken to analyze LFW-derived metric variations according to pulse density, voxel size and value assignation method in order to reduce the side-lap effect. Thirty LiDAR samples with a minimum density of 16 pulses.m−2 were selected from the testing area and randomly reduced to 2 pulses.m−2 with an interval of 1 pulse.m−2, then metrics were extracted and compared for each sample and pulse density at different voxel sizes and assignation values. Results show that LFW-derived metric variations as a function of pulse density follow a negative exponential model similar to the exponential semivariogram curve, increasing sharply until they reach a certain pulse density, where they become stable. This value represents the minimum pulse density (MPD) in the study area to optimally minimize the side-lap effect. This effect can also be reduced with pulse densities lower than the MPD modifying LFW parameters (i.e. voxel size and assignation value). Results show that LFW-derived metrics are not equally influenced by pulse density, such as number of peaks (NP) and ROUGHness of the outermost canopy (ROUGH) that may be discarded for further analyses at large voxel sizes, given that they are highly influenced by pulse density. In addition, side-lap effect can be reduced by either increasing pulse density or voxel size, or modifying the assignation value. In practice, this leads to a proper estimate of forest stand variables using LFW data. Numéro de notice : A2018-543 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : FORET/IMAGERIE Nature : Article nature-HAL : ArtAvecCL-RevueIntern DOI : 10.1016/j.isprsjprs.2018.10.012 date de publication en ligne : 05/11/2018 En ligne : https://doi.org/10.1016/j.isprsjprs.2018.10.012 Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=91569 [article]

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Suivi des impacts d’un arasement de barrage sur la végétation riveraine par télédétection à très haute résolution spatiale et temporelle / Marianne Laslier (2018)  

Public contenu dans HAL Hyper articles en ligne / Centre pour la Communication Scientifique Directe CCSD (2000)   Titre : Suivi des impacts d’un arasement de barrage sur la végétation riveraine par télédétection à très haute résolution spatiale et temporelle Type de document : Thèse/HDR Auteurs : Marianne Laslier, Auteur ; Laurence Hubert-Moy, Directeur de thèse ; Simon Dufour, Directeur de thèse Editeur : Université Bretagne Loire Année de publication : 2018 Importance : 332 p. Format : 21 x 30 cm Note générale : bibliographie Thèse Université Rennes 2 pour obtenir le titre de Docteure de l'Université Bretagne Loire, Mention : Gèographie Langues : Français (fre) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Lasergrammétrie [Termes IGN] barrage [Termes IGN] données lidar [Termes IGN] flore ripicole [Termes IGN] forêt ripicole [Termes IGN] image à très haute résolution [Termes IGN] image captée par drone [Termes IGN] lidar à retour d'onde complète [Termes IGN] niveau hydrostatique [Termes IGN] nivellement [Termes IGN] restauration du milieu naturel [Termes IGN] rive [Termes IGN] semis de points [Termes IGN] télédétection Résumé : (auteur) Les cours d’eau font l’objet de prescriptions législatives encourageant leur restauration, et l’arasement de barrages est une des solutions utilisées actuellement en France pour y parvenir. La végétation riparienne participe à l’intégrité et à la stabilité des systèmes fluviaux, Elle est donc une composante majeure à évaluer dans le cadre des actions de restauration .Les objectifs de la thèse sont d'analyser la dynamique de colonisation des berges exondées à court terme dans le contexte de l’arasement des barrages de la Sélune (Normandie) et de développer des indicateurs de suivi à long terme des zones ripariennes. Dans un premier temps, une analyse des dynamiques de colonisation aux échelles intra et interannuelles réalisée à l’aide d’images drone et de relevés terrain a révélé la pertinence de l’utilisation d’images drones pour cartographier la végétation, ainsi que des dynamiques successionnelles rapides, avec un potentiel de restauration passive et de stabilisation des sédiments. Dans un second temps, l’analyse de nuages de points LiDAR en trois dimensions acquis en hiver et en été a montré la complémentarité des deux dates d’acquisition pour cartographier des indicateurs de statut des ripisylves à large échelle tels que les essences principales, l’ombrage ou la densité de strates herbacées et arbustives. Ces résultats permettent de discuter les dimensions méthodologiques et opérationnelles de l’utilisation des approches par télédétection pour le suivi des ripisylves. Note de contenu : Introduction générale 1- Etat de l'art 2- Site d'études et données 3- Dynamiques de colonisation des berges exondées 4- Cartographie d'indicateurs de statut des ripisylves Discussion et conclusion générale Numéro de notice : 25819 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : IMAGERIE Nature : Thèse étrangère Note de thèse : Thèse de Doctorat: Géographie : Rennes : 2018 En ligne : https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-02080672v2/document Format de la ressource électronique : URL Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=95085

Mapping the height and spatial cover of features beneath the forest canopy at small-scales using airborne scanning discrete return Lidar / Matthew Sumnall in ISPRS Journal of photogrammetry and remote sensing, vol 133 (November 2017)  

Public [article]  inISPRS Journal of photogrammetry and remote sensing > vol 133 (November 2017) . - pp 186 - 200 Titre : Mapping the height and spatial cover of features beneath the forest canopy at small-scales using airborne scanning discrete return Lidar Type de document : Article/Communication Auteurs : Matthew Sumnall, Auteur ; Thomas R. Fox, Auteur ; Randolph H. Wynne, Auteur ; Valerie A. Thomas, Auteur Année de publication : 2017 Article en page(s) : pp 186 - 200 Note générale : Bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Lasergrammétrie [Termes IGN] couvert forestier [Termes IGN] données lidar [Termes IGN] données localisées 3D [Termes IGN] estimation statistique [Termes IGN] Etats-Unis [Termes IGN] hauteur des arbres [Termes IGN] inventaire forestier (techniques et méthodes) [Termes IGN] lidar à retour d'onde complète [Termes IGN] Pinophyta [Termes IGN] Pinus taeda [Termes IGN] sous-bois Résumé : (Auteur) The objective of the current study was to develop methods for estimating the height and horizontal coverage of the forest understorey using airborne Lidar data in three managed pine plantation forest typical of the south eastern USA. The current project demonstrates a two-step approach applied automatically across a given study site extent. The first operation divided the study site extent into a regularly spaced grid (25 × 25 m) and identified the potential height range of the main Loblolly pine canopy layer for each grid-cell through aggregating Lidar return height measurements into a ‘stack’ of vertical height bins describing the frequency of returns by height. Once height bins were created, the resulting vertical distributions were smoothed with a regression curve line function and the main canopy vertical layer was identified through the detection of local maxima and minima. The second operation sub-divided the 25 × 25 m grid-cell into 1 × 1 m horizontal grid, for which height-bin stacks were created for each cell. Vertical features below the main canopy were then identified at this scale in the same manner as in the previous step, and classified as understorey features if they were lower in height than the 25 × 25 m estimate of the main canopy layer. The heights of the tallest understorey and sub-canopy layers were kept, and used to produce a rasterized map of the understorey layer height at the 1 × 1 m scale. Lidar derived estimates of the 25 × 25 m lowest vertical extent of the coniferous canopy correlated highly with field data (R2 0.87; RMSE 2.1 m). Estimates of understorey horizontal cover ranged from R2 0.80 to 0.90 (RMSE 6.6–11.7%), and maximum understorey layer height ranged from R2 0.69 to 0.80 (RMSE 1.6–3.4 m) for the three study sites. The automated method deployed within the current study proved sufficient in determining the presence and absence of vegetation and artificial structures within the understorey portion of the current forest context, in addition to height and horizontal cover to a reasonable accuracy. Issues were encountered within older stands (e.g. more than 30 years old) where understorey deciduous vegetation layers intersected with the coniferous canopy layer, resulting in an underestimation of sub-dominant heights. Numéro de notice : A2017-726 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : IMAGERIE Nature : Article nature-HAL : ArtAvecCL-RevueIntern DOI : 10.1016/j.isprsjprs.2017.10.002 En ligne : https://doi.org/10.1016/j.isprsjprs.2017.10.002 Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=88411 [article]

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Local-scale flood mapping on vegetated floodplains from radiometrically calibrated airborne LiDAR data / Radosław Malinowski in ISPRS Journal of photogrammetry and remote sensing, vol 119 (September 2016)  

Public [article]  inISPRS Journal of photogrammetry and remote sensing > vol 119 (September 2016) . - pp 267 - 279 Titre : Local-scale flood mapping on vegetated floodplains from radiometrically calibrated airborne LiDAR data Type de document : Article/Communication Auteurs : Radosław Malinowski, Auteur ; Bernhard Höfle, Auteur ; Kristina Koenig, Auteur ; et al., Auteur Année de publication : 2016 Article en page(s) : pp 267 - 279 Note générale : Bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Lasergrammétrie [Termes IGN] capteur aérien [Termes IGN] cartographie des risques [Termes IGN] classification [Termes IGN] classification bayesienne [Termes IGN] classification par arbre de décision [Termes IGN] coefficient de rétrodiffusion [Termes IGN] couvert végétal [Termes IGN] données lidar [Termes IGN] données localisées 3D [Termes IGN] étalonnage radiométrique [Termes IGN] forme d'onde pleine [Termes IGN] inondation [Termes IGN] lidar à retour d'onde complète [Termes IGN] lit majeur Résumé : (Auteur) Knowledge about the magnitude of localised flooding of riverine areas is crucial for appropriate land management and administration at regional and local levels. However, detection and delineation of localised flooding with remote sensing techniques are often hampered on floodplains by the presence of herbaceous vegetation. To address this problem, this study presents the application of full-waveform airborne laser scanning (ALS) data for detection of floodwater extent. In general, water surfaces are characterised by low values of backscattered energy due to water absorption of the infrared laser shots, but the exact strength of the recorded laser pulse depends on the area covered by the targets located within a laser pulse footprint area. To account for this we analysed the physical quantity of radiometrically calibrated ALS data, the backscattering coefficient, in relation to water and vegetation coverage within a single laser footprint. The results showed that the backscatter was negatively correlated to water coverage, and that of the three distinguished classes of water coverage (low, medium, and high) only the class with the largest extent of water cover (>70%) had relatively distinct characteristics that can be used for classification of water surfaces. Following the laser footprint analysis, three classifiers, namely AdaBoost with Decision Tree, Naïve Bayes and Random Forest, were utilised to classify laser points into flooded and non-flooded classes and to derive the map of flooding extent. The performance of the classifiers is highly dependent on the set of laser points features used. Best performance was achieved by combining radiometric and geometric laser point features. The accuracy of flooding maps based solely on radiometric features resulted in overall accuracies of up to 70% and was limited due to the overlap of the backscattering coefficient values between water and other land cover classes. Our point-based classification methods assure a high mapping accuracy (∼89%) and demonstrate the potential of using full-waveform ALS data to detect water surfaces on floodplain areas with limited water surface exposition through the vegetation canopy. Numéro de notice : A2016-785 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : IMAGERIE Nature : Article nature-HAL : ArtAvecCL-RevueIntern En ligne : http://dx.doi.org/10.1016/j.isprsjprs.2016.06.009 Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=82499 [article]

Analysis of full-waveform LiDAR data for classification of an orange orchard scene / Karolina D. Fieber in ISPRS Journal of photogrammetry and remote sensing, vol 82 (August 2013)

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Airborne lidar for natural environments: research and applications in France / C. Puech in Revue Française de Photogrammétrie et de Télédétection, n° 200 (Novembre 2012)

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Lidar strip adjustment with automatically reconstructed roof shapes / M. Rentsch in Photogrammetric record, vol 27 n° 139 (September - November 2012)  

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Cartographie 3D d’une forêt à partir de données LiDAR aéroporté / António Ferraz (2012) 

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Relevance assessment of full-waveform lidar data for urban area classification / Clément Mallet in ISPRS Journal of photogrammetry and remote sensing, vol 66 n° 6 supplement (December 2011)  

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Empirical comparison of full-waveform Lidar algorithms: range extraction and discrimination performance / C. Parrish in Photogrammetric Engineering & Remote Sensing, PERS, vol 77 n° 8 (August 2011)  

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Full waveform-based analysis for forest type information derivation from large footprint spaceborne lidar data / J. Zhang in Photogrammetric Engineering & Remote Sensing, PERS, vol 77 n° 3 (March 2011)  

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Radiometric calibration of small-footprint full-waveform airborne laser scanner measurements: Basic physical concepts / W. Wagner in ISPRS Journal of photogrammetry and remote sensing, vol 65 n° 6 (November - December 2010)

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Backscatter coefficient as an attribute for the classification of full-waveform airborne laser scanning data in urban areas / C. Alexander in ISPRS Journal of photogrammetry and remote sensing, vol 65 n° 5 (September - October 2010)

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Analyse de données lidar à retour d'onde complète pour la classification en milieu urbain = Analysis of Full-Waveform lidar data for urban area mapping / Clément Mallet (2010)  

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