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Coral habitat mapping: a comparison between maximum likelihood, Bayesian and Dempster–Shafer classifiers / Mohammad Shawkat Hossain in Geocarto international, vol 36 n° 11 ([01/07/2021])  

Public [article]  inGeocarto international > vol 36 n° 11 [01/07/2021] . - pp 1217 - 1235 Titre : Coral habitat mapping: a comparison between maximum likelihood, Bayesian and Dempster–Shafer classifiers Type de document : Article/Communication Auteurs : Mohammad Shawkat Hossain, Auteur ; Aidy M. Muslim, Auteur ; Muhammad Izuan Nadzri, Auteur ; et al., Auteur Année de publication : 2021 Article en page(s) : pp 1217 - 1235 Note générale : bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Applications de télédétection [Termes IGN] carte thématique [Termes IGN] classification bayesienne [Termes IGN] classification de Dempster-Shafer [Termes IGN] classification par maximum de vraisemblance [Termes IGN] classification pixellaire [Termes IGN] fond marin [Termes IGN] Google Earth [Termes IGN] habitat d'espèce [Termes IGN] image Quickbird [Termes IGN] Malaisie [Termes IGN] précision infrapixellaire [Termes IGN] récif corallien Résumé : (auteur) This study deals with the mixed-pixel problem of detecting benthic habitat class membership and evaluates two soft classifiers for coral habitat mapping on Lang Tengah island (Malaysia). A comparison was made between the Bayesian and Dempster–Shafer (D–S) with a traditional maximum likelihood (ML). The heterogeneous pattern of reef environment, established by field observation, four classes of coral habitats containing various combinations of live coral, dead coral with algae, rubble coral and sand. Posterior probability and belief maps, generated by Bayesian and D–S, respectively, were evaluated by visual inspection and final coral habitat distribution maps were validated via accuracy assessment estimates. The accuracy validation tests agreed with the visual inspection of the probability, uncertainty and coral distribution maps. The Bayesian algorithm performed better, with a 34.7–68.5% improvement in accuracy compared to D–S and ML, respectively. Probability maps demonstrate the advantages of the soft classifier over the hard classifier for coral mapping. Numéro de notice : A2021-435 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : IMAGERIE Nature : Article nature-HAL : ArtAvecCL-RevueIntern DOI : 10.1080/10106049.2019.1637466 date de publication en ligne : 10/07/2019 En ligne : https://doi.org/10.1080/10106049.2019.1637466 Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=97803 [article]

Can ensemble techniques improve coral reef habitat classification accuracy using multispectral data? / Mohammad Shawkat Hossain in Geocarto international, vol 35 n° 11 ([01/08/2020])  

Public [article]  inGeocarto international > vol 35 n° 11 [01/08/2020] . - pp 214 - 1232 Titre : Can ensemble techniques improve coral reef habitat classification accuracy using multispectral data? Type de document : Article/Communication Auteurs : Mohammad Shawkat Hossain, Auteur ; Aidy M. Muslim, Auteur ; Muhammad Izuan Nadzri, Auteur ; et al., Auteur Année de publication : 2020 Article en page(s) : pp 214 - 1232 Note générale : bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Applications de télédétection [Termes IGN] biodiversité [Termes IGN] carte bathymétrique [Termes IGN] Chine, mer de [Termes IGN] classification barycentrique [Termes IGN] classification hypercube [Termes IGN] classification par maximum de vraisemblance [Termes IGN] distribution de Fisher [Termes IGN] fond marin [Termes IGN] image multibande [Termes IGN] Malaisie [Termes IGN] précision de la classification [Termes IGN] récif corallien [Termes IGN] réflectance spectrale Résumé : (auteur) Remote sensing has potential in studies of the benthic habitat and extracting the reflectance from the data of multispectral sensors, but traditional image classification techniques cannot provide coral habitat maps with adequate accuracy. This study tested five traditional and three ensemble classification techniques on QuickBird for mapping the benthic composition of coral reefs on the Lang Tengah Island (Malaysia). The common techniques, minimum distance, maximum likelihood, K-nearest neighbour, Fisher and parallelepiped techniques were compared with ensemble classifiers, such as majority voting (MV), simple averaging, and mode combination. The per-class accuracy of the habitat detection improved in the ensemble classifiers; in particular, the MV classifier achieved 95%, 65%, 75% and 95% accuracies for coral, sparse coral, coral rubble and sand, respectively. Ensembles increased the accuracy of the habitat mapping classification by 28%, relative to conventional techniques. Thus, the ensemble techniques can be preferred over the traditional for benthic habitat mapping. Numéro de notice : A2020-459 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : IMAGERIE Nature : Article nature-HAL : ArtAvecCL-RevueIntern DOI : 10.1080/10106049.2018.1557263 date de publication en ligne : 12/02/2019 En ligne : https://doi.org/10.1080/10106049.2018.1557263 Format de la ressource électronique : url article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=95566 [article]

Développement de la photogrammétrie et d'analyses d'images pour l'étude et le suivi d'habitats marins / Guilhem Marre (2020)  

Public Titre : Développement de la photogrammétrie et d'analyses d'images pour l'étude et le suivi d'habitats marins Type de document : Thèse/HDR Auteurs : Guilhem Marre, Auteur ; Julie Deter, Directeur de thèse ; Sandra Luque, Directeur de thèse Editeur : Montpellier : Université de Montpellier Année de publication : 2020 Importance : 286 p. Format : 21 x 30 cm Note générale : bibliographie Thèse pour obtenir le grade de Docteur de l'Université de Montpellier en Sciences de la mer Langues : Français (fre) Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Traitement d'image optique [Termes IGN] cartographie hydrographique [Termes IGN] classification par réseau neuronal convolutif [Termes IGN] habitat (nature) [Termes IGN] herbier marin [Termes IGN] lever bathymétrique [Termes IGN] Méditerranée, mer [Termes IGN] milieu marin [Termes IGN] photogrammétrie sous-marine [Termes IGN] plante aquatique d'eau salée [Termes IGN] récif corallien [Termes IGN] reconnaissance d'objets [Termes IGN] reconstruction 3D [Termes IGN] surveillance écologique Index. décimale : THESE Thèses et HDR Résumé : (auteur) Dans un contexte de changement climatique et d’érosion de la biodiversité marine, la surveillance écologique des habitats marins les plus sensibles est primordiale et nécessite des méthodes opérationnelles de suivi permettant aux décideurs et gestionnaires d’établir des mesures de conservation pertinentes et d’évaluer leur efficacité. TEMPO et RECOR sont deux réseaux de surveillance centrés sur les herbiers de posidonie et les récifs coralligènes, les deux habitats les plus riches et sensibles de Méditerranée. L’objectif de cette thèse est de répondre aux besoins de la surveillance des habitats marins par le développement de méthodes d’évaluation de leur état de santé, basées sur deux techniques d’analyses d’images clés : les réseaux de neurones convolutifs et la photogrammétrie. Les résultats montrent que les réseaux de neurones convolutifs sont capables de reconnaître les principales espèces des assemblages coralligènes sur des photos sous-marines issues de RECOR, avec une précision semblable à celle d’un expert taxonomiste. Par ailleurs, nous avons montré que la photogrammétrie permettait de reproduire en 3D un habitat marin avec une grande précision, suffisante pour un suivi de la structure de l’habitat et de la distribution d’espèces à fine échelle. À partir de ces reconstructions, nous avons mis au point une méthode de cartographie automatique des herbiers de posidonie, permettant de réaliser un suivi temporel de la qualité écologique de cet habitat sensible. Enfin, nous avons caractérisé la structure 3D des récifs coralligènes à partir de leurs reconstructions photogrammétriques et étudié les liens avec la structuration des assemblages qui les composent. Ce travail de thèse a permis de développer des méthodes opérationnelles, aujourd’hui intégrées aux réseaux de surveillance TEMPO et RECOR, et ouvre la voie à de futures recherches, notamment la caractérisation de l’activité biologique des récifs coralligènes grâce au couplage entre photogrammétrie, réseaux de neurones et acoustique sous-marine. Note de contenu : 1- Introduction générale 2- Méthodes 3- Résultats 4- Discussion générale Numéro de notice : 28563 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : BIODIVERSITE/IMAGERIE Nature : Thèse française Note de thèse : Thèse de Doctorat : Sciences de la mer : Montpellier : 2020 Organisme de stage : Andromède Océanologie (Carnon) nature-HAL : Thèse En ligne : https://hal-cnrs.archives-ouvertes.fr/tel-02951806v2/document Format de la ressource électronique : URL Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=97607

New quantitative indices from 3D modeling by photogrammetry to monitor coral reef environments / Isabel Urbina-Barreto (2020)  

Public Titre : New quantitative indices from 3D modeling by photogrammetry to monitor coral reef environments Type de document : Thèse/HDR Auteurs : Isabel Urbina-Barreto, Auteur ; Medhi Adjeroud, Directeur de thèse Editeur : Saint Denis : Université de la Réunion Année de publication : 2020 Importance : 176 p. Format : 21 x 30 cm Note générale : Bibliographie Thèse pour obtenir le doctorat de l'Université de La Réunion, Spécialité Ecologie marine Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Applications photogrammétriques [Termes IGN] analyse comparative [Termes IGN] données spatiotemporelles [Termes IGN] habitat (nature) [Termes IGN] Indien (océan) [Termes IGN] modélisation 3D [Termes IGN] Pacifique (océan) [Termes IGN] photogrammétrie sous-marine [Termes IGN] politique de conservation (biodiversité) [Termes IGN] récif corallien [Termes IGN] structure-from-motion Index. décimale : THESE Thèses et HDR Résumé : (Auteur) La complexité structurelle de l'habitat joue un rôle clé dans la structure, la dynamique et la capacité de résilience des communautés récifales. La situation critique des récifs coralliens plaide pour l’amélioration des méthodes de suivi, afin d’assister la mise en œuvre de mesures de conservation efficaces. Aujourd’hui, les nouvelles technologies aident les chercheurs et gestionnaires à recueillir des informations spatio-temporelles de haute précision. Parmi elles, la photogrammétrie par Structure-from-Motion (SfM) permet de créer des modèles tridimensionnels et de cartographier les zones récifales à partir de photos, afin de réaliser des suivis quantitatifs des communautés benthiques. Quatre objectifs ont structuré cette thèse : 1) définir des protocoles de photogrammétrie sous-marine pour créer des modèles 3D des colonies coralliennes et des récifs permettant de mener des analyses physiques et écologiques, 2) développer de nouveaux descripteurs quantitatifs de l'habitat récifal, 3) déterminer les liens entre ces descripteurs et les fonctions clés assurées par les assemblages de poissons associés, 4) comparer les méthodes photogrammétriques avec une méthode de suivi traditionnellement employée, le Line Intercept Transect (LIT). Au total, 120 colonies coralliennes, 24 paysages récifaux de pentes externes et deux structures artificielles (digues) ont été modélisés dans deux régions biogéographiques : la Nouvelle-Calédonie (océan Pacifique), l'île d'Europa et La Réunion (océan Indien). Deux protocoles photogrammétriques ont été mis au point, correspondant aux deux échelles d'étude : la colonie de corail (≤ 2 m3) et les paysages récifaux et digues (> 100 m2). Les analyses des modèles 3D de colonies coralliennes ont fourni des mesures 2D et 3D permettant de quantifier le volume de refuge qu’elles offrent. Des modèles linéaires de prédiction ont ensuite été développés pour estimer la capacité de refuge à l’échelle des paysages récifaux. La cartographie des paysages récifaux a permis le calcul de 22 nouveaux descripteurs de l'habitat. Parmi eux, sept ont été retenus pour leur pertinence (la complexité de la surface, la capacité et la diversité des refuges, l’abondance des colonies branchues, tabulaires et massives, et le recouvrement corallienne totale), expliquant respectivement 63 % et 70 % de la distribution des biomasses et des abondances de poissons. L’importance de ces descripteurs pour le maintien de la diversité et la biomasse des groupes de poissons assurant des fonctions clés écosystémiques (herbivorie-bioérosion, production secondaire, assimilation du plancton, prédation, broutage des polypes coralliens) a été montrée. Des comparaisons entre les outils photogrammétriques et la méthode LIT ont révélé que la méthode d’analyse surfacique sur les orthomosaïques, couplée aux modèles numérique d’élévation, est la plus efficace en termes de temps et d’information écologique. Le LIT reste la méthode la moins chronophage et la plus efficace pour les identifications taxonomiques précises. En revanche, elle est la plus limitée en terme de représentativité de l'écosystème. Dans l'ensemble, les travaux de cette thèse ont démontré la pertinence des applications de la photogrammétrie sous-marine par SfM pour les études scientifiques, la gestion et les programmes de sensibilisation des environnements récifaux. En outre, les données collectées et les analyses réalisées contribuent à établir une base de référence pour améliorer les suivis et les mesures de gestion des récifs, et s’inscrivent dans les ambitieux objectifs de conservation du 21ème siècle. Note de contenu : Chapter 1. General introduction 1.1 Structural complexity of ecosystems and coral reefs 1.2 Methods to quantify structural complexity of coral reef ecosystems 1.3 Photogrammetry science and underwater applications 1.4 Coral reef conservation issues, reef survey technologies, and photogrammetric tool contributions 1.5 General objectives and Thesis Chapter 2. Material and Methods 2.1 Study sites 2.2 Study scales and ecological methods 2.3 Photogrammetric equipment, underwater test and informatics 2.4 Photogrammetric protocols Chapter 3. Quantifying the shelter capacity of coral reefs using photogrammetric 3D modeling: from colonies to reefscapes 3.1 Introduction 3.2 Material and 3.3 Results 3.4 Discussion Chapter 4. Underwater photogrammetry reveals new links between the habitat traits and fishes that ensure key coral reef functions 4.1 Introduction 4.2 Material and Methods 4.3 Results 4.4 Discussion Chapter 5. Which method for which purpose? A comparison of Line Intercept Transect and underwater photogrammetry for coral reef surveys 5.1 Introduction 5.2 Materials and methods 5.3 Results 5.4 Discussion Chapter 6. General discussion 6.1 Reef habitat descriptor advances 6.2 Operability of photogrammetric tools 6.3 Adaptation of the conservation programs to changing coral reefs 6.4 Conclusions and perspectives Numéro de notice : 26535 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : BIODIVERSITE/IMAGERIE Nature : Thèse française Note de thèse : Thèse de Doctorat : Ecologie marine : Saint Denis (La Réunion) : 2020 Organisme de stage : Ecologie mariNe TROpicale des océans Pacifique et IndiEn ENTROPIE nature-HAL : Thèse date de publication en ligne : 28/02/2021 En ligne : https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-03027095/document Format de la ressource électronique : URL Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=97677

Towards new applications of underwater photogrammetry for investigating coral reef morphology and habitat complexity in the Myeik Archipelago, Myanmar / Martina Anelli in Geocarto international, vol 34 n° 5 ([01/05/2019])  

Public [article]  inGeocarto international > vol 34 n° 5 [01/05/2019] . - pp 459 - 472 Titre : Towards new applications of underwater photogrammetry for investigating coral reef morphology and habitat complexity in the Myeik Archipelago, Myanmar Type de document : Article/Communication Auteurs : Martina Anelli, Auteur ; Tommaso Julitta, Auteur ; Luca Fallati, Auteur ; et al., Auteur Année de publication : 2019 Article en page(s) : pp 459 - 472 Note générale : Bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Applications photogrammétriques [Termes IGN] Birmanie [Termes IGN] modèle numérique de terrain [Termes IGN] photogrammétrie sous-marine [Termes IGN] photographie sous-marine [Termes IGN] récif corallien [Termes IGN] relief sous-marin Résumé : (Auteur) Photogrammetry represents a non-destructive, cost-effective tool for coral reef monitoring, able to integrate traditional remote sensing techniques and support researchers’ work. However, its application to submerged habitats is still in early stage. We present new ways to employ Structure from Motion techniques to infer properties of reef habitats. In particular, we propose the use of Digital Surface Models and Digital Terrain Models for assessing coral colonies extension and height and discriminating between seabed and coral cover. Such information can be coupled with digital rugosity estimates to improve habitat characterization. DTM, DSM and orthophotos were derived and used to compute a series of metrics like coral morphologies, reef topography, coral cover and structural complexity. We show the potentialities offered by underwater photogrammetry and derived products to provide useful basic information for marine habitat mapping, opening the possibility to extend these methods for large-scale assessment and monitoring of coral reefs. Numéro de notice : A2019-452 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : IMAGERIE Nature : Article nature-HAL : ArtAvecCL-RevueIntern DOI : 10.1080/10106049.2017.1408703 date de publication en ligne : 14/12/2017 En ligne : https://doi.org/10.1080/10106049.2017.1408703 Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=92840 [article]

Exemplaires (1)

Code-barres	Cote	Support	Localisation	Section	Disponibilité
059-2019051	SL	Livre	Centre de documentation	Revues en salle	Exclu du prêt

A great feat / Knut Hartmann in GEO: Geoconnexion international, vol 13 n° 4 (april 2014)

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Vers une cartographie des trajectoires des communautés récifales en réponse aux perturbations : approche du blanchiment coralien sur l'île de la Réunion / G. Pennober in Revue Française de Photogrammétrie et de Télédétection, n° 197 (Juin 2012)

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Experimentation of structured light and stereo vision for underwater 3D reconstruction / F. Bruno in ISPRS Journal of photogrammetry and remote sensing, vol 66 n° 4 (July - August 2011)

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Hierarchical segmentation-based software for cover classification analyses of seabed images (Seascape) / Nuria Teixido in Marine Ecology Progress Series (MEPS), n° 431 ([09/06/2011])    

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Evidence for a slow subsidence of the Tahiti Island from GPS, DORIS, and combined satellite altimetry and tide gauge sea level records / Abdelali Fadil in Comptes rendus Géoscience, vol 343 n° 5 (May 2011)  

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The influence of thematic and spatial resolution on maps of a coral reef ecosystem / M. Kendall in Marine geodesy, vol 31 n° 2 (June - September 2008)

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Modelling the risk of cyclone wave damage to coral reefs using GIS: a case study of the Great Barrier Reef, 1969-2003 / M.L. Puotinen in International journal of geographical information science IJGIS, vol 21 n° 1-2 (january 2007)

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Application of GIS to investigate the use of space in coral reef fish: a comparison of territorial behaviour in two Red Sea butterflyfishes / D. Righton in International journal of geographical information science IJGIS, vol 20 n° 2 (february 2006)

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Apport de la télédétection spatiale à la gestion intégrée du lagon de Saint-Gilles - la Saline à l'Île de la Réunion, un exemple d'application / V. Soti (2003)

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Contribution de l'outil cartographique à la délimitation d'un éco-socio-système corallien : Application à l'Île de la Réunion, 1. Tome 1 / A. Thomassin (2003)

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