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A nonlinear Gauss-Helmert model and its robust solution for seafloor control point positioning / Yingcai Kuang in Marine geodesy, vol 46 n° 1 (January 2023)  

Public [article]  inMarine geodesy > vol 46 n° 1 (January 2023) . - pp 16 - 42 Titre : A nonlinear Gauss-Helmert model and its robust solution for seafloor control point positioning Type de document : Article/Communication Auteurs : Yingcai Kuang, Auteur ; Zhiping Lu, Auteur ; Fangchao Wang, Auteur ; et al., Auteur Année de publication : 2023 Article en page(s) : pp 16 - 42 Note générale : bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Applications de géodésie spatiale [Termes IGN] capteur ultrasonore [Termes IGN] Chine [Termes IGN] équation de Lagrange [Termes IGN] erreur systématique [Termes IGN] fond marin [Termes IGN] GNSS-Acoustique [Termes IGN] méthode robuste [Termes IGN] modèle de Gauss-Helmert [Termes IGN] modèle non linéaire [Termes IGN] point d'appui [Termes IGN] positionnement par GNSS [Termes IGN] précision du positionnement [Termes IGN] propagation d'erreur Résumé : (auteur) Using GNSS-Acoustic (GNSS-A) technology to establish the seafloor geodetic datum is both feasible and flexible and thus has become an important way to obtain the absolute positions of seafloor control points. However, numerous errors are inevitable in marine surveying, including systematic errors and gross errors caused by GNSS dynamic positioning, inaccurate sound velocity profile measurements, and ocean ambient noise, and their interference will be directly reflected in the positioning results. To accurately calculate the seafloor control point coordinates, this paper first notes that the general error propagation law (EPL) method is defective in dealing with various error factors in GNSS-A positioning. A more rigorous method incorporates the time-varying term of the sound velocity ranging error into the coefficient matrix of the underwater observation equation, and the transducer position error should be considered. Therefore, a Gauss-Helmert (GH) model is used for seafloor control point positioning. Then, considering the dual nonlinearity of the model, a Lagrange objective function is constructed to derive its solution algorithm. On this basis, considering the gross errors polluting of the observations, the robust estimation principle is introduced, and the robust solution steps are given. Finally, simulation experiments and a testing experiment in the sea area near Jiaozhou Bay are used to verify the performance of the new method. The results show that the functional relationship and stochastic model of the nonlinear GH model for seafloor point positioning are reasonably described. Under ideal conditions with no gross errors and either different water depths or different transducer position errors, the accuracy and stability of the new method are both higher than those of the EPL method. When the observations are polluted by gross errors, the robust algorithm of the new method can accurately identify the abnormal information. By improving the robustness of the observation and structure spaces, the positioning precision of the 3D point deviation results can be optimized, and the solution performance of the new method is superior to that of the general method. Numéro de notice : A2023-049 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : POSITIONNEMENT Nature : Article DOI : 10.1080/01490419.2022.2054883 Date de publication en ligne : 26/03/2022 En ligne : https://doi.org/10.1080/01490419.2022.2054883 Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=102365 [article]

Recursive Gauss-Helmert model with equality constraints applied to the efficient system calibration of a 3D laser scanner / Sören Vogel in Journal of applied geodesy, vol 16 n° 1 (January 2022)  

Public [article]  inJournal of applied geodesy > vol 16 n° 1 (January 2022) . - pp 37 - 57 Titre : Recursive Gauss-Helmert model with equality constraints applied to the efficient system calibration of a 3D laser scanner Type de document : Article/Communication Auteurs : Sören Vogel, Auteur ; Dominik Ernst, Auteur ; Ingo Neumann, Auteur ; et al., Auteur Année de publication : 2022 Article en page(s) : pp 37 - 57 Note générale : bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Acquisition d'image(s) et de donnée(s) [Termes IGN] contrainte d'intégrité [Termes IGN] étalonnage d'instrument [Termes IGN] filtre de Kalman [Termes IGN] géoréférencement [Termes IGN] modèle de Gauss-Helmert [Termes IGN] positionnement cinématique [Termes IGN] processeur graphique [Termes IGN] télémètre laser aéroporté Résumé : (auteur) Sensors for environmental perception are nowadays applied in numerous vehicles and are expected to be used in even higher quantities for future autonomous driving. This leads to an increasing amount of observation data that must be processed reliably and accurately very quickly. For this purpose, recursive approaches are particularly suitable in terms of their efficiency when powerful CPUs and GPUs are uneconomical, too large, or too heavy for certain applications. If explicit functional relationships between the available observations and the requested parameters are used to process and adjust the observation data, complementary approaches exist. The situation is different for implicit relationships, which could not be considered recursively for a long time but only in the context of batch adjustments. In this contribution, a recursive Gauss-Helmert model is presented that can handle explicit and implicit equations and thus allows high flexibility. This recursive estimator is based on a Kalman filter for implicit measurement equations, which has already been used for georeferencing kinematic multi-sensor systems (MSS) in urban environments. Furthermore, different methods for introducing additional information using constraints and the resulting added value are shown. Practical application of the methodology is given by an example for the calibration of a laser scanner for a MSS. Numéro de notice : A2022-053 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : IMAGERIE Nature : Article DOI : 10.1515/jag-2021-0026 Date de publication en ligne : 15/10/2021 En ligne : https://doi.org/10.1515/jag-2021-0026 Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=99448 [article]

Variations de volume des lacs pour l'analyse climatique / Iris Lucas (2022) 

Public Titre : Variations de volume des lacs pour l'analyse climatique : Améliorer la connaissance de la quantité d’eau des lacs et leur variation à partir de données satellitaires Type de document : Mémoire Auteurs : Iris Lucas, Auteur Editeur : Champs-sur-Marne : Ecole nationale des sciences géographiques ENSG Année de publication : 2022 Importance : 67 p. Format : 21 x 30 cm Note générale : bibliographie Rapport de fin d'étude, cycle des Ingénieurs diplômés de l’ENSG 3ème année, Spécialité PPMD Langues : Français (fre) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Applications de télédétection [Termes IGN] bassin hydrographique [Termes IGN] Canada [Termes IGN] carte hypsométrique [Termes IGN] Champagne (province, comté) [Termes IGN] données altimétriques [Termes IGN] extraction de traits caractéristiques [Termes IGN] image Landsat-8 [Termes IGN] image radar moirée [Termes IGN] image Sentinel-MSI [Termes IGN] lac [Termes IGN] méthode robuste [Termes IGN] modèle de Gauss-Helmert [Termes IGN] Ransac (algorithme) [Termes IGN] régression [Termes IGN] variation temporelle [Termes IGN] volume d'eau Index. décimale : MPPMD Mémoires du mastère spécialisé Photogrammétrie, Positionnement et Mesures de Déformation Résumé : (auteur) La ressource en eau douce est limitée, son étude fait partie des axes majeurs des études environnementales. C’est au sein de la cellule hydrologie continentale de CLS, pour le compte d’Apside que je me suis penchée sur cette question, appliquant les savoirs acquis en géomatique durant mes années à l’ENSG. L’objectif de ce stage est d’améliorer la connaissance de la quantité d’eau des lacs et leur variation à partir de données satellitaires. Ce savoir pourra être appliqué dans divers projets sur l’étude des lacs à CLS. Etudier les variations de volume nécessite l’utilisation de surfaces d’eau que l’on peut extraire par imagerie satellitaire (Sentinel-2, Landsat-8) et hauteurs d’eau provenant de satellites altimétriques (accessibles sur la plateforme Hydroweb). Pour ce faire, j’ai développé un algorithme d’extraction de surfaces d’eau par télédétection optique, puis développé une méthode d’estimation robuste pour dégager une courbe hypsométrique. Grâce à cette courbe, j’ai pu déterminer des variations de volumes pour divers bassins. Ce rapport détaille le processus développé, la méthodologie suivie et les éventuelles pistes d’amélioration possibles. Note de contenu : 1- Introduction 2- Extraire les données de surfaces d’eau 3- Extraire le profil des lacs : la courbe hypsométrique 4- Dernière étape de la chaine : génération des variations de volume 5- Conclusion Numéro de notice : 24053 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : IMAGERIE Nature : Mémoire de fin d'études IT Organisme de stage : Apside Toulouse Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=101951

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Least squares adjustment with a rank-deficient weight matrix and Its applicability to image/Lidar data processing / Radhika Ravi in Photogrammetric Engineering & Remote Sensing, PERS, vol 87 n° 10 (October 2021)  

Public [article]  inPhotogrammetric Engineering & Remote Sensing, PERS > vol 87 n° 10 (October 2021) . - pp 717 - 733 Titre : Least squares adjustment with a rank-deficient weight matrix and Its applicability to image/Lidar data processing Type de document : Article/Communication Auteurs : Radhika Ravi, Auteur ; Ayman Habib, Auteur Année de publication : 2021 Article en page(s) : pp 717 - 733 Note générale : Bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Lasergrammétrie [Termes IGN] alignement des données [Termes IGN] chevauchement [Termes IGN] compensation par moindres carrés [Termes IGN] données lidar [Termes IGN] lidar mobile [Termes IGN] matrice [Termes IGN] matrice de covariance [Termes IGN] modèle de Gauss-Helmert [Termes IGN] modèle de Gauss-Markov [Termes IGN] modèle mathématique [Termes IGN] modélisation 3D [Termes IGN] pondération [Termes IGN] semis de points Résumé : (Auteur) This article proposes a solution to special least squares adjustment (LSA) models with a rank-deficient weight matrix, which are commonly encountered in geomatics. The two sources of rank deficiency in weight matrices are discussed: naturally occurring due to the inherent characteristics of LSA mathematical models and artificially induced to eliminate nuisance parameters from LSA estimation. The physical interpretation of the sources of rank deficiency is demonstrated using a case study to solve the problem of 3D line fitting, which is often encountered in geomatics but has not been addressed fully to date. Finally, some geomatics-related applications—mobile lidar system calibration, point cloud registration, and single-photo resection—are discussed along with respective experimental results, to emphasize the need to assess LSA models and their weight matrices to draw inferences regarding the effective contribution of observations. The discussion and results demonstrate the vast applications of this research in geomatics as well as other engineering domains. Numéro de notice : A2021-675 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : IMAGERIE Nature : Article nature-HAL : ArtAvecCL-RevueIntern DOI : 10.14358/PERS.20-00081R3 Date de publication en ligne : 10/01/2021 En ligne : https://doi.org/10.14358/PERS.20-00081R3 Format de la ressource électronique : URL Article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=98861 [article]

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Assessment of inner reliability in the Gauss-Helmert model / Andreas Ettlinger in Journal of applied geodesy, vol 14 n° 1 (January 2020)  

Public [article]  inJournal of applied geodesy > vol 14 n° 1 (January 2020) . - pp 13 - 28 Titre : Assessment of inner reliability in the Gauss-Helmert model Type de document : Article/Communication Auteurs : Andreas Ettlinger, Auteur ; Hans Neuner, Auteur Année de publication : 2020 Article en page(s) : pp 13 - 28 Note générale : bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Géodésie [Termes IGN] coefficient de corrélation [Termes IGN] compensation par moindres carrés [Termes IGN] détection d'erreur [Termes IGN] erreur systématique [Termes IGN] fiabilité des données [Termes IGN] filtre de Kalman [Termes IGN] modèle d'erreur [Termes IGN] modèle de Gauss-Helmert [Termes IGN] valeur aberrante Résumé : (auteur) In this contribution, the minimum detectable bias (MDB) as well as the statistical tests to identify disturbed observations are introduced for the Gauss-Helmert model. Especially, if the observations are uncorrelated, these quantities will have the same structure as in the Gauss-Markov model, where the redundancy numbers play a key role. All the derivations are based on one-dimensional and additive observation errors respectively offsets which are modeled as additional parameters to be estimated. The formulas to compute these additional parameters with the corresponding variances are also derived in this contribution. The numerical examples of plane fitting and yaw computation show, that the MDB is also in the GHM an appropriate measure to analyze the ability of an implemented least-squares algorithm to detect if outliers are present. Two sources negatively influencing detectability are identified: columns close to the zero vector in the observation matrix B and sub-optimal configuration in the design matrix A. Even if these issues can be excluded, it can be difficult to identify the correct observation as being erroneous. Therefore, the correlation coefficients between two test values are derived and analyzed. Together with the MDB these correlation coefficients are an useful tool to assess the inner reliability – and therefore the detection and identification of outliers – in the Gauss-Helmert model. Numéro de notice : A2020-040 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : POSITIONNEMENT Nature : Article nature-HAL : ArtAvecCL-RevueIntern DOI : 10.1515/jag-2019-0013 Date de publication en ligne : 19/10/2019 En ligne : https://doi.org/10.1515/jag-2019-0013 Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=94511 [article]

Robust external calibration of terrestrial laser scanner and digital camera for structural monitoring / Mohammad Omidalizarandi in Journal of applied geodesy, vol 13 n° 2 (April 2019)  

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Recalage conjoint de données de cartographie mobile et de modèles 3D de bâtiments / Miloud Mezian (2019)  

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External error modelling with combined model in terrestrial laser scanning / J. Wang in Survey review, vol 48 n° 346 (January 2016)  

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Surface-based matching of 3D point clouds with variable coordinates in source and target system / Xuming Ge in ISPRS Journal of photogrammetry and remote sensing, vol 111 (January 2016)  

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Multi-view 3D circular target reconstruction with uncertainty analysis / Bahman Soheilian in ISPRS Annals of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, II-3 (September 2014)    

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Robust estimations for the nonlinear Gauss Helmert model by the expectation maximization algorithm / Karl Rudolf Koch in Journal of geodesy, vol 88 n° 3 (March 2014)  

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On the detection of systematic errors in terrestrial laser scanning data / J. Wang in Journal of applied geodesy, vol 6 n° 3-4 (November 2012)  

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Adjustment and variance-covariance component estimation with a singular covariance matrix / Lard Erik Sjöberg in ZFV Zeitschrift für Vermessungswesen, vol 110 n° 4 (01/04/1985)

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