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Fusion of ground penetrating radar and laser scanning for infrastructure mapping / Dominik Merkle in Journal of applied geodesy, vol 15 n° 1 (January 2021)  

Public [article]  inJournal of applied geodesy > vol 15 n° 1 (January 2021) . - pp 31 - 45 Titre : Fusion of ground penetrating radar and laser scanning for infrastructure mapping Type de document : Article/Communication Auteurs : Dominik Merkle, Auteur ; Carsten Frey, Auteur ; Alexander Reiterer, Auteur Année de publication : 2021 Article en page(s) : pp 31 - 45 Note générale : bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Applications photogrammétriques [Termes descripteurs IGN] base de données localisées 3D [Termes descripteurs IGN] données lidar [Termes descripteurs IGN] espace de Hilbert [Termes descripteurs IGN] lasergrammétrie [Termes descripteurs IGN] lever souterrain [Termes descripteurs IGN] radar pénétrant GPR [Termes descripteurs IGN] radargrammétrie [Termes descripteurs IGN] réseau technique souterrain [Termes descripteurs IGN] semis de points [Termes descripteurs IGN] sous-sol [Termes descripteurs IGN] surface du sol [Termes descripteurs IGN] système de numérisation mobile Résumé : (auteur) Mobile mapping vehicles, equipped with cameras, laser scanners (in this paper referred to as light detection and ranging, LiDAR), and positioning systems are limited to acquiring surface data. However, in this paper, a method to fuse both LiDAR and 3D ground penetrating radar (GPR) data into consistent georeferenced point clouds is presented, allowing imaging both the surface and subsurface. Objects such as pipes, cables, and wall structures are made visible as point clouds by thresholding the GPR signal’s Hilbert envelope. The results are verified with existing utility maps. Varying soil conditions, clutter, and noise complicate a fully automatized approach. Topographic correction of the GPR data, by using the LiDAR data, ensures a consistent ground height. Moreover, this work shows that the LiDAR point cloud, as a reference, increases the interpretability of GPR data and allows measuring distances between above ground and subsurface structures. Numéro de notice : A2021-044 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : IMAGERIE/POSITIONNEMENT Nature : Article nature-HAL : ArtAvecCL-RevueIntern DOI : 10.1515/jag-2020-0004 date de publication en ligne : 06/11/2020 En ligne : https://doi.org/10.1515/jag-2020-0004 Format de la ressource électronique : url article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=96771 [article]

Application of convolutional and recurrent neural networks for buried threat detection using ground penetrating radar data / Mahdi Moalla in IEEE Transactions on geoscience and remote sensing, vol 58 n° 10 (October 2020)  

Public [article]  inIEEE Transactions on geoscience and remote sensing > vol 58 n° 10 (October 2020) . - pp 7022 - 7034 Titre : Application of convolutional and recurrent neural networks for buried threat detection using ground penetrating radar data Type de document : Article/Communication Auteurs : Mahdi Moalla, Auteur ; Hichem Frigui, Auteur ; Andrew Karem, Auteur ; et al., Auteur Année de publication : 2020 Article en page(s) : pp 7022 - 7034 Note générale : bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Traitement d'image radar et applications [Termes descripteurs IGN] cible souterraine [Termes descripteurs IGN] classification barycentrique [Termes descripteurs IGN] classification par réseau neuronal convolutif [Termes descripteurs IGN] détection d'objet [Termes descripteurs IGN] données radar [Termes descripteurs IGN] image radar moirée [Termes descripteurs IGN] mine antipersonnel [Termes descripteurs IGN] radar pénétrant GPR [Termes descripteurs IGN] réseau neuronal récurrent [Termes descripteurs IGN] sous-sol Résumé : (auteur) We propose discrimination algorithms for buried threat detection (BTD) that exploit deep convolutional neural networks (CNNs) and recurrent neural networks (RNN) to analyze 2-D GPR B-scans in the down-track (DT) and cross-track (CT) directions as well as 3-D GPR volumes. Instead of imposing a specific model or handcrafted features, as in most existing detectors, we use large real GPR data collections and data-driven approaches that learn: 1) features characterizing buried explosive objects (BEOs) in 2-D B-scans, both in the DT and CT directions; 2) the variation of the CNN features learned in a fixed 2-D view across the third dimension; and 3) features characterizing BEOs in the original 3-D space. The proposed algorithms were trained and evaluated using large experimental GPR data covering a surface area of 120 000 m 2 from 13 different lanes across two U.S. test sites. These data include a diverse set of BEOs consisting of varying shapes, metal content, and underground burial depths. We provide some qualitative analysis of the proposed algorithms by visually comparing their performance and consistency along different dimensions and visualizing typical features learned by some nodes of the network. We also provide quantitative analysis that compares the receiver operating characteristics (ROCs) obtained using the proposed algorithms with those obtained using existing approaches based on CNN as well as traditional learning. Numéro de notice : A2020-586 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : IMAGERIE Nature : Article nature-HAL : ArtAvecCL-RevueIntern DOI : 10.1109/TGRS.2020.2978763 date de publication en ligne : 25/03/2020 En ligne : https://doi.org/10.1109/TGRS.2020.2978763 Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=95914 [article]

Rendu 3D et topographie des sites archéologiques d’Eridu et Ur, Irak / Laurene Moroni (2019)  

Public Titre : Rendu 3D et topographie des sites archéologiques d’Eridu et Ur, Irak Type de document : Mémoire Auteurs : Laurene Moroni, Auteur Editeur : Strasbourg : Institut National des Sciences Appliquées INSA Strasbourg Année de publication : 2019 Importance : 77 p. Format : 21 x 30 cm Note générale : bibliographie Mémoire de soutenance de diplôme d’ingénieur INSA, Spécialité TOPOGRAPHIE Langues : Français (fre) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Photogrammétrie numérique [Termes descripteurs IGN] base de données [Termes descripteurs IGN] données hétérogènes [Termes descripteurs IGN] fouille archéologique [Termes descripteurs IGN] Iraq [Termes descripteurs IGN] jeu de données [Termes descripteurs IGN] levé [Termes descripteurs IGN] modèle numérique de terrain [Termes descripteurs IGN] modélisation 3D [Termes descripteurs IGN] orthophotographie [Termes descripteurs IGN] point d'appui [Termes descripteurs IGN] radar pénétrant GPR [Termes descripteurs IGN] réalité de terrain [Termes descripteurs IGN] site archéologique [Termes descripteurs IGN] structure-from-motion Index. décimale : INSAS Mémoires d'ingénieur de l'INSA Strasbourg - Topographie, ex ENSAIS Résumé : (auteur) La topographie est une spécialité dont les applications sont très variées et peuvent donc être utiles dansdivers domaines. L’archéologie en a régulièrement besoin lors de travaux de fouilles ou de documentation dupatrimoine. C’est dans cette optique qu’un projet de fin d’études a vu le jour. Les recherches autour des sitesd’Eridu et Ur situés en Irak ayant repris au cours de l’année 2018, des levés photogrammétriques de ces deuxzones ont été effectués. Néanmoins les conditions de ces levés étaient particulières au vu de la localisationdes sites et des conditions climatiques rudes. La mission a donc consisté à réaliser des produits dérivés dela photogrammétrie numérique pour ces deux sites en conjuguant un jeu de données très hétérogènes et unrendu le plus précis possible. Pour le site d’Eridu, le principal livrable attendu fut un modèle numérique deterrain ainsi qu’une base de données type système d’information géographique tandis que pour le site d’Ur cefut un modèle 3D texturé. L’ensemble de ces travaux permettront de redocumenter ces sites restés un certaintemps sans travaux archéologiques au vu du contexte politique compliqué en Irak. Note de contenu : Introduction 1- Etat de l'art 2- Élaboration du cahier des charges pour la réalisation d’un MNT, d’une orthophotographie et d’un modèle 3D 3- Préparation de données pour une mission archéologique 4-Création d’un modèle 3D de la ziggurat d’Ur Conclusion Numéro de notice : 28527 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : IMAGERIE Nature : Mémoire ingénieur INSAS DOI : sans En ligne : http://eprints2.insa-strasbourg.fr/3843/ Format de la ressource électronique : url Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=97345

Imaging the internal structure of an alpine glacier via L-band airborne SAR tomography / Stefano Tebaldini in IEEE Transactions on geoscience and remote sensing, vol 54 n° 12 (December 2016)  

Public [article]  inIEEE Transactions on geoscience and remote sensing > vol 54 n° 12 (December 2016) . - pp 7197 - 7209 Titre : Imaging the internal structure of an alpine glacier via L-band airborne SAR tomography Type de document : Article/Communication Auteurs : Stefano Tebaldini, Auteur ; Thomas Nagler, Auteur ; Helmut Rott, Auteur ; Achim Heilig, Auteur Année de publication : 2016 Article en page(s) : pp 7197 - 7209 Note générale : Bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Traitement d'image radar et applications [Termes descripteurs IGN] Alpes [Termes descripteurs IGN] Autriche [Termes descripteurs IGN] bande L [Termes descripteurs IGN] données localisées 3D [Termes descripteurs IGN] image aérienne [Termes descripteurs IGN] image radar moirée [Termes descripteurs IGN] radar pénétrant GPR [Termes descripteurs IGN] tomographie radar Résumé : (Auteur) In this paper, we report results from the analysis of 3-D L-band airborne synthetic aperture radar (SAR) acquisitions acquired in March 2014 over the Mittelbergferner glacier, Austrian Alps, during the European Space Agency (ESA) campaign AlpTomoSAR. The campaign included coincident in situ measurements of snow and ice properties and ground-penetrating radar (GPR) data acquired at 600 and 200 MHz over a total length of 18 km. Radar data were acquired by repeatedly flying an L-band SAR along an oval racetrack at an altitude of about 1300 m over the glacier, such that two data stacks from opposite views are obtained. Data from all passes were coherently combined to achieve 3-D resolution capabilities, resulting in the generation of 3-D tomographic SAR (TomoSAR) cubes, where each voxel represents L-band radar reflectivity from a particular location in the 3-D space at a spatial resolution on the order of meters. TomoSAR cubes were finally corrected to account for wave propagation velocity into the ice, which was a necessary step to associate the observed features with their geometrical location, hence enabling a direct comparison to GPR data. The TomoSAR cubes show the complexity of the glacier subsurface scattering. Most areas are characterized by surface scattering in proximity of the ice surface, plus a complex pattern of in-depth volumetric scattering beneath and scattering at the ice/bedrock interface. Various subsurface features observed in GPR transects at 200 MHz clearly showed up in TomoSAR sections as well, particularly firn bodies, crevasses, layer transitions, and bedrock reflection down to 50 m below the ice surface. Numéro de notice : A2016-927 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : IMAGERIE Nature : Article nature-HAL : ArtAvecCL-RevueIntern En ligne : http://dx.doi.org/10.1109/TGRS.2016.2597361 Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=83341 [article]

Non-invasive forest litter characterization using full-wave inversion of microwave radar data / Frédéric André in IEEE Transactions on geoscience and remote sensing, vol 53 n° 2 (February 2015)  

Public [article]  inIEEE Transactions on geoscience and remote sensing > vol 53 n° 2 (February 2015) . - pp 828 - 840 Titre : Non-invasive forest litter characterization using full-wave inversion of microwave radar data Type de document : Article/Communication Auteurs : Frédéric André, Auteur ; Mathieu Jonard, Auteur ; Sébastien Lambot, Auteur Année de publication : 2015 Article en page(s) : pp 828 - 840 Note générale : Bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Applications de télédétection [Termes descripteurs IGN] caractérisation [Termes descripteurs IGN] déchet organique [Termes descripteurs IGN] Fagus (genre) [Termes descripteurs IGN] forêt [Termes descripteurs IGN] forme d'onde pleine [Termes descripteurs IGN] humidité du sol [Termes descripteurs IGN] image radar [Termes descripteurs IGN] litière [Termes descripteurs IGN] radar pénétrant GPR [Termes descripteurs IGN] rétrodiffusion [Termes descripteurs IGN] sol forestier [Termes descripteurs IGN] télédétection en hyperfréquence Résumé : (Auteur) Litter is acknowledged to affect microwave remote sensing data over forests, and accurate quantification of litter radiative properties is essential for proper retrieval of forest soil water content and forest canopy biophysical characteristics from satellite or airborne sensors. Furthermore, detailed characterization of forest soil organic horizons is of paramount importance for ecological studies and for carbon cycle and global changerelated studies. Ultrawideband ground-penetrating radar (GPR) data acquired above beech forest litter were used to analyze the effects of litter on the backscattering and investigate the ability of GPR to quantitatively characterize the properties of the forest floor. Radar measurements were performed over different litter configurations (i.e., single layers of recently fallen litter (OL) or of fragmented litter (OF), and combined OL-OF layers) and thicknesses. Radar data were processed through full-wave inversion. Over the considered frequency range (0.8-4.0 GHz), attenuation of the radar signal increased as both frequency and litter thickness increase, due to scattering and dielectric losses. These effects were accounted for in the radar model through frequency dependence of litter apparent electrical conductivity. Good agreement (RMSE = 9.5 × 10-3 m) was observed between estimated and measured litter thicknesses. Radar data inversions provided reliable estimates of litter electromagnetic properties, with relative dielectric permittivity values around 1.2 and 3.9 for OL and OF litters, respectively, and corresponding values of 0.032 and 0.080 Sm-1 for litter apparent electrical conductivity at 4.0 GHz. These results show great promise for the use of GPR for noninvasive characterization of forest litter. Numéro de notice : A2015-102 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : FORET/IMAGERIE Nature : Article nature-HAL : ArtAvecCL-RevueIntern DOI : 10.1109/TGRS.2014.2328776 En ligne : https://doi.org/10.1109/TGRS.2014.2328776 Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=75620 [article]

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Full-wave calibration of time- and frequency-domain ground-penetrating radar in far-field conditions / Mohammad Reza Mahmoudzadeh Ardekani in IEEE Transactions on geoscience and remote sensing, vol 52 n° 1 tome 2 (January 2014)  

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Assessment of an ancient bridge combining geophysical and advanced photogrammetric methods: Application to the Pont De Coq / Cyrille Fauchard in Journal of applied geophysics, vol 98 (November 2013)  

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Sparse representation of GPR traces with application to signal classification / Wenbin Shao in IEEE Transactions on geoscience and remote sensing, vol 51 n° 7 Tome 1 (July 2013)  

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Improvement of stepped-frequency continuous wave Ground-Penetrating Radar cross-range resolution / I. Nicolaescu in IEEE Transactions on geoscience and remote sensing, vol 51 n° 1 Tome 1 (January 2013)  

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Ultrawideband gated step frequency Ground-Penetrating Radar / M. Oyan in IEEE Transactions on geoscience and remote sensing, vol 50 n° 1 (January 2012)  

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On the capability of Very High Resolution satellite and Ground Probing radar techniques for detecting buried archaeological adobe structures / R. Lasaponara in Revue Française de Photogrammétrie et de Télédétection, n° 193 (Janvier 2011)

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Remote sensing of soil salinization / G. Metternicht (2009)

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vol 45 n° 8 - July 2007 - Special issue on subsurface sensing using ground-penetrating radar (GPR) (Bulletin de IEEE Transactions on geoscience and remote sensing) / Geoscience and remote sensing society  

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Optimal manoeuvring of seismic sensors for localization of subsurface targets / Mubashir Alam in IEEE Transactions on geoscience and remote sensing, vol 45 n° 5 Tome 1 (May 2007)  

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Ground-penetrating radar measurement of crop and surface water content dynamics / G. Serbin in Remote sensing of environment, vol 96 n° 1 (15/05/2005)

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Ground penetrating radar, 2nd edition / D.J. Daniels (2004)

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Remote sensing in transition / Rudi Goossens (2004)

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Utilisation combinée des techniques GPS et radar / C. Hagin in XYZ, n° 93 (décembre 2002 - février 2003)

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Surface-penetrating radar / D.J. Daniels (1996)

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