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Contributions to the 3D city modeling. 3D polyhedral building model reconstruction from aerial images & 3D facade modeling from terrestrial 3D point cloud and images / Karim Hammoudi (2011)
Titre : Contributions to the 3D city modeling. 3D polyhedral building model reconstruction from aerial images & 3D facade modeling from terrestrial 3D point cloud and images Type de document : Thèse/HDR Auteurs : Karim Hammoudi , Auteur ; Nicolas Paparoditis , Directeur de thèse ; Bahman Soheilian , Encadrant Editeur : Champs/Marne : Université Paris-Est Marne-la-Vallée UPEM Année de publication : 2011 Importance : 234 p. Format : 21 x 30 cm Note générale : Bibliographie
Ph.D. Thesis submitted for the degree of Doctor of Philosophy in Signal and Image Processing from the Université Paris-EstLangues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Traitement d'image
[Termes IGN] canalisation
[Termes IGN] données lidar
[Termes IGN] données localisées 3D
[Termes IGN] façade
[Termes IGN] lasergrammétrie
[Termes IGN] modèle 3D de l'espace urbain
[Termes IGN] polyèdre
[Termes IGN] reconstruction 3D du bâti
[Termes IGN] route
[Termes IGN] semis de points
[Termes IGN] système de numérisation mobile
[Termes IGN] texturage
[Termes IGN] toitIndex. décimale : THESE Thèses et HDR Résumé : (Auteur) L'objectif principal de ce travail est le développement de recherches en modélisation 3D du bâti. En particulier, la recherche en reconstruction 3D de bâtiment est un sujet très développé depuis les années 90. Malgré tout, il paraît nécessaire de poursuivre les recherches dans cet axe étant donnée que les approches actuelles consacrées à la reconstruction 3D de bâtiment (bien qu'efficaces) rencontrent encore des difficultés en terme de généralisation, de cohérence et de précision. Par ailleurs, les récents développements des systèmes d'acquisitions de rues tel que les systèmes de cartographie mobile ouvrent de nouvelles perspectives d'amélioration de la modélisation des bâtiments dans le sens ou les données terrestres (très précises et résolues) peuvent être exploitées avec davantage de cohérence (en comparaison à l'aérien) pour enrichir les modèles de bâtiments au niveau des façades (la géométrie, la texture). Ainsi, des approches de modélisation aériennes et terrestres sont individuellement proposées. Au niveau aérien, nous décrivons une approche directe et dépourvu d'extraction et d'assemblage de primitives géométriques en vue de la reconstruction 3D de modèles polyédriques simples de bâtiments à partir d'un jeu d'images aériennes calibrées. Au niveau terrestre, plusieurs approches qui décrivent essentiellement un pipeline pour la modélisation 3D des façades urbaines sont proposées; à savoir, la segmentation et classification de nuage de rues urbaines, la modélisation géométrique des façades urbaines et le texturage des façades urbaines comportant des occultations causées par d'autres objets du mobilier urbain. Note de contenu : I Introduction
1 Introduction
1.1 Global context
1.1.1 Towards 3D Mapping
1.2 Specific Context of the Thesis
1.1.1 Positioning of the Thesis in the IGN Research
1.3 Problem Statement
1.4 Major Contributions
1.5 Organization of the Thesis
II Aerial Building Modeling
2 Extracting 3D Polyhedral Building Models from Aerial Images
2.1 Introduction and Motivation
2.1.1 Chapter Contribution
2.2 Related Work
2.3 Problem Statement and Model Parametrization
2.4 Proposed Approach
2.4.1 Multiscopic Context and 3D to 2D Projection
2.4.2 Measuring Model-to-Data Consistency
2.4.3 Computing the Polyhedral Building Model
2.5 Experimental Results and Performance Study
2.5.1 Input Dataset
2.5.2 Reconstructed 3D Models and Convergence Study
2.5.3 Accuracy Evaluation
2.5.4 Performance in the Presence of Image Noise
2.5.5 Performance according to the Image Resolution
2.5.6 Performance in the Presence of Superstructures
2.5.7 Performance in the Presence of Significant Shadows
2.6 Conclusions
2.6.1 Contribution
2.6.2 Future Work
III Terrestrial Facade Modeling
3 Properties of Terrestrial Urban Laser Data
3.1 Urban Street Facades Modeling
3.1.1 A Priori Knowledge on Street Facades
3.2 Dataset Acquired by the Mobile Mapping System
3.2.1 The IGN Street Mobile Mapping System
3.2.2 Acquisition Protocol, Collected Data and their Management
3.3 Exploiting Laser Data: Challenges and Difficulties
3.3.1 Laser Reflectance
3.3.2 Variability of Point Density
3.3.3 Data Redundancy
3.3.4 Static and Mobile Occlusions
3.3.5 Visibility and Coverage of Urban Objects
3.3.6 3D Data Misalignment
3.4 Conclusion
4 Segmenting and Classifying Terrestrial Urban Street Point Cloud
4.1 Introduction and motivation
4.2 Related Work
4.3 Proposed Approaches
4.3.1 3D Data Pre-processing
4.3.2 Accumulation Map Generation (Euclidean)
4.3.3 Map-based Segmentation into Vertical and Surface Clusters
4.3.4 Approach 1: Direct Urban Point Cloud Segmentation from the Cadastral Map
4.3.5 Approach 2: Model-less Urban Point Cloud Segmentation
4.4 Experimental Results and Performance Study
4.4.1 Experimental setup
4.4.2 Performance of Major Segmentation Stages
4.4.3 Overall Analysis and Accuracy Assessment
4.5 Conclusions
4.5.1 Contribution
5 Facade Modeling and Occlusion-free Texturing from Image and Laser Data
5.1 Introduction and Motivation
5.1.1 Compatibility and Divergence between Aerial-based Building Modeling and Ground-based Facade Modeling
5.1.2 Related Work
5.2 Terrestrial-based Facade Modeling
5.2.1 Problem Statement and Main Objectives
5.2.2 Related Work
5.3 Proposed approach
5.3.1 Parametrization of Street Facade Models vs. Facade LOD
5.3.2 Generating Aerial/Terrestrial Compatible Facade Models
5.3.3 Limitations of Laser Data in Facade Top Delimitation
5.3.4 Investigations for Generating Facade Models adapted for the Walk-through Street Visualization
5.3.5 Generating Occlusion-free Facade Textures
5.4 Experimental Results and Performance Study
5.4.1 Generated Wire-Frame 3D mode
5.4.2 Accuracy Evaluation
5.4.3 Performance in Enhancing Facade LOD from Laser Data
5.4.4 Image-based Skyline Detection
5.4.5 Generated Occlusion-free Texture
5.5 Conclusions
5.5.1 Contribution
5.5.2 Future Works
IV Conclusion and Future Works
6 Conclusion and Future Works
6.1 Synthesis of Researches and Contributions
6.1.1 The Generation of Simple Polyhedral Building Models from Aerial Images
6.1.2 The Segmentation of Urban Street in Terrestrial Laser Data
6.1.3 The Facade Modeling from Terrestrial Multi-source Data
6.2 Future Works
6.2.1 An Unified Pipeline for the Facade Modeling
6.2.2 The Full Enfranchisement of the Conventional Cadastral Map (Man-made) in the Facade Model Generation
6.2.3 The Fusing of Generated Aerial-based Building Models and Terrestrial-based Facade Models
6.2.4 The Enhancement of LoD in the Facade Models
6.3 Work Outcomes
V AppendixNuméro de notice : 14432 Affiliation des auteurs : MATIS (1993-2011) Thématique : IMAGERIE Nature : Thèse française Note de thèse : Thèse de doctorat : Signal and Image Processing : Paris Est : 2011 Organisme de stage : MATIS (IGN) nature-HAL : Thèse DOI : sans En ligne : https://hal.science/tel-00682442v1 Format de la ressource électronique : URL Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=45250 Dynamic duo: combined GPS/GLONASS receivers in urban environments / Cillian O'Driscoll in GPS world, vol 22 n° 1 (January 2011)
[article]
Titre : Dynamic duo: combined GPS/GLONASS receivers in urban environments Type de document : Article/Communication Auteurs : Cillian O'Driscoll, Auteur ; Gérard Lachapelle, Auteur ; M. Tamazin, Auteur Année de publication : 2011 Article en page(s) : pp 51 - 58 Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Navigation et positionnement
[Termes IGN] analyse comparative
[Termes IGN] canyon urbain
[Termes IGN] dégradation du signal
[Termes IGN] géonavigateur
[Termes IGN] récepteur GLONASS
[Termes IGN] récepteur GNSS
[Termes IGN] récepteur GPS
[Termes IGN] récepteur mixte
[Termes IGN] traitement du signalRésumé : (Auteur) The impact of adding GLONASS to HS-GPS is assessed using a software receiver operating in an actual urban canyon environment. Results are compared with standard and high sensitivity GNSS receivers and show a significant improvement in the availability of position solutions when GLONASS is added. An assisted high sensitivity receiver architecture is introduced which enables high fidelity signal measurements even in degraded environments. Numéro de notice : A2011-053 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : POSITIONNEMENT Nature : Article DOI : sans Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=30834
in GPS world > vol 22 n° 1 (January 2011) . - pp 51 - 58[article]Exemplaires(1)
Code-barres Cote Support Localisation Section Disponibilité 067-2011011 RAB Revue Centre de documentation En réserve L003 Disponible Topographie et climatologie urbaine / G. Najjar in XYZ, n° 123 (juin - août 2010)
[article]
Titre : Topographie et climatologie urbaine Type de document : Article/Communication Auteurs : G. Najjar, Auteur ; P. Kastendeuch, Auteur ; Pierre Grussenmeyer, Auteur Année de publication : 2010 Article en page(s) : pp 33 - 40 Note générale : Bibliographie Langues : Français (fre) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Applications photogrammétriques
[Termes IGN] canyon urbain
[Termes IGN] climat urbain
[Termes IGN] ilot thermique urbain
[Termes IGN] milieu urbain
[Termes IGN] modèle 3D de l'espace urbain
[Termes IGN] quartier
[Termes IGN] rugosité
[Termes IGN] surface imperméable
[Termes IGN] villeRésumé : (Auteur) Le présent article expose les éléments de base de la climatologie urbaine et son évolution. Il met en évidence le rôle prépondérant que joue la géométrie urbaine comme facteur explicatif mois aussi comme maillon essentiel dans la modélisation des processus radiatifs énergétiques et dynamiques à l'échelle du canyon urbain, du "Quartier" et de la ville. Numéro de notice : A2010-215 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : IMAGERIE Nature : Article DOI : sans Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=30409
in XYZ > n° 123 (juin - août 2010) . - pp 33 - 40[article]Exemplaires(1)
Code-barres Cote Support Localisation Section Disponibilité 112-2010021 RAB Revue Centre de documentation En réserve L003 Exclu du prêt Selective omission of road features based on mesh density for automatic map generalization / J. Chen in International journal of geographical information science IJGIS, vol 23 n° 7-8 (july 2009)
[article]
Titre : Selective omission of road features based on mesh density for automatic map generalization Type de document : Article/Communication Auteurs : J. Chen, Auteur ; Y. Hu, Auteur ; Z. Li, Auteur ; R. Zhao, Auteur ; L. Meng, Auteur Année de publication : 2009 Article en page(s) : pp 1013 - 1032 Note générale : Bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Termes IGN] 1:50.000
[Termes IGN] Chine
[Termes IGN] densité
[Termes IGN] généralisation cartographique automatisée
[Termes IGN] réseau routier
[Termes IGN] révision cartographique
[Termes IGN] route
[Vedettes matières IGN] GénéralisationRésumé : (Auteur) Selection of roads is an intractable generalization operation due to the difficulty in retaining the density difference and connectivity of a road network. This paper proposes a novel approach of selective omission for roads based on mesh density. The density of a road network and its local variations are calculated using meshes as units. Since maps at different scales usually reveal different densities, different density thresholds for road networks are determined on the basis of theoretical analysis and empirical study of mesh densities on maps at different scales. The selection process starts with the identification of the meshes that have a density beyond the threshold. The mesh with the largest density is first treated. Its bounding road segments are ordered according to their relative importance. The least important segment is eliminated. The remaining segments are then merged with the adjacent mesh, thus forming a new mesh. The selection procedure is repeated until none of the meshes has a density beyond the threshold. Such a process of eliminating road segments and merging meshes can ensure the road network connectivity. In this study, the meshes are classified depending on the types of road segment. For the different mesh types, their density thresholds are set to be different, which can be used as an indicator for the preservation of the density difference. This proposed approach considers topological, geometric and semantic properties of the road network. It was applied to two sets of road networks, and the results of selection are convincing. This methodology has now been adopted for the updating of 1:50,000 maps of China. Copyright Taylor & Francis Numéro de notice : A2009-344 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : GEOMATIQUE/INFORMATIQUE Nature : Article DOI : 10.1080/13658810802070730 En ligne : https://doi.org/10.1080/13658810802070730 Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=29974
in International journal of geographical information science IJGIS > vol 23 n° 7-8 (july 2009) . - pp 1013 - 1032[article]Exemplaires(2)
Code-barres Cote Support Localisation Section Disponibilité 079-09051 RAB Revue Centre de documentation En réserve L003 Disponible 079-09052 RAB Revue Centre de documentation En réserve L003 Disponible Urban granularities: a data structure for cognitively ergonomic route directions / Alexander Klippel in Geoinformatica, vol 13 n° 2 (June 2009)
[article]
Titre : Urban granularities: a data structure for cognitively ergonomic route directions Type de document : Article/Communication Auteurs : Alexander Klippel, Auteur ; S. Hansen, Auteur ; Stephan Winter, Auteur ; et al., Auteur Année de publication : 2009 Article en page(s) : pp 223 - 247 Note générale : Bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Bases de données localisées
[Termes IGN] cognition
[Termes IGN] direction
[Termes IGN] granularité (informatique)
[Termes IGN] îlot urbain
[Termes IGN] modèle logique de données
[Termes IGN] quartier
[Termes IGN] routeRésumé : (Auteur) This paper addresses a data structure specification for route directions that incorporates essential aspects of cognitive information processing. Specifically, we characterize levels of granularity in route directions as the result of the hierarchical organization of urban spatial knowledge. We discuss changes of granularity in route directions that result from combining elementary route information into higher-order elements (so called spatial chunking). We provide a framework that captures the pertinent aspects of spatial chunking. The framework is based on established principles used—from a cognitive perspective—for changing the granularity in route directions. The data structure we specify based on this framework allows us to bridge the gap between results from behavioral cognitive science studies and requirements of information systems. We discuss the theoretical underpinning of the core elements of the data structure and provide examples for its application. Copyright Springer Numéro de notice : A2009-077 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : GEOMATIQUE/INFORMATIQUE Nature : Article DOI : 10.1007/s10707-008-0051-6 En ligne : https://doi.org/10.1007/s10707-008-0051-6 Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=29707
in Geoinformatica > vol 13 n° 2 (June 2009) . - pp 223 - 247[article]Exemplaires(1)
Code-barres Cote Support Localisation Section Disponibilité 057-09021 RAB Revue Centre de documentation En réserve L003 Disponible Mapping urban road infrastructure using remotely sensed images / Taskin Kavzoglu in International Journal of Remote Sensing IJRS, vol 30 n° 7 (April 2009)PermalinkDeploying a Locata network to enable precise positioning in urban canyons / J.P. Montillet in Journal of geodesy, vol 83 n° 2 (February 2009)PermalinkVerification of topographic road centerline data using ALOS/PRISM images: implementation / H. Fujimura in Bulletin of the Geographical survey institute, vol 56 (December 2008)PermalinkGeneralization-oriented road line classification by means of an artificial neural network / J.L. Garcia Balboa in Geoinformatica, vol 12 n° 3 (September - November 2008)PermalinkPermalinkContinous mobile laser scanning / F. Zampa in GIM international, vol 22 n° 1 (January 2008)PermalinkRoadmark reconstruction from stereo-images acquired by a ground-based mobile mapping system / Bahman Soheilian (2008)PermalinkOpen-source software-operated CMOS camera for real-time mapping / Hervé Gontran in Revue Française de Photogrammétrie et de Télédétection, n° 185 (Mars 2007)PermalinkThe potential of low-end imus for mobile mapping systems / A. Barsi in Revue Française de Photogrammétrie et de Télédétection, n° 185 (Mars 2007)PermalinkA snake-based approach for TIGER data conflation / W. Song in Cartography and Geographic Information Science, vol 33 n° 4 (October 2006)PermalinkRéalisation d'un système de stéréovision mobile routier / N. Janvier in XYZ, n° 108 (septembre - novembre 2006)PermalinkLidar on the level in Afghanistan: GPS, inertial map the Kabul road / S. Newby in GPS world, vol 16 n° 7 (July 2005)PermalinkLinear feature detection using multi-resolution wavelet filters / S.P. Kozaitis in Photogrammetric Engineering & Remote Sensing, PERS, vol 71 n° 6 (June 2005)PermalinkSurvival analysis of a neotropical rainforest using multitemporal satellite imagery / J.A. Greenberg in Remote sensing of environment, vol 96 n° 2 (30/05/2005)PermalinkGénéralisation de données routières / S. Gerard (2005)PermalinkLe territoire des hommes / Jean Poulit (2005)PermalinkDetection of land use/land cover changes for the northern part of the Nile delta (Burullus region), Egypt / Kh. M. Dewidar in International Journal of Remote Sensing IJRS, vol 25 n° 20 (October 2004)PermalinkConstruire, équiper, aménager / B. Lemoine (2004)PermalinkRoad vectors update using SAR imagery: a snake-based method / L. Bentabet in IEEE Transactions on geoscience and remote sensing, vol 41 n° 8 (August 2003)PermalinkCharacterization of complex bends / Xavier Barillot (2002)Permalink