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Termes IGN > sciences naturelles > physique > traitement d'image > reconstruction 3D
reconstruction 3DSynonyme(s)reconstruction volumique reconstruction volumique tridimensionnelle |
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Titre : Monitoring rock glaciers by combining photogrammetric and GNSS-based methods Type de document : Thèse/HDR Auteurs : Fabian Neyer, Auteur Editeur : Zurich : Schweizerischen Geodatischen Kommission / Commission Géodésique Suisse Année de publication : 2017 Autre Editeur : Zurich : Eidgenossische Technische Hochschule ETH - Ecole Polytechnique Fédérale de Zurich EPFZ Collection : Geodätisch-Geophysikalische Arbeiten in der Schweiz, ISSN 0257-1722 num. 99 Importance : 174 p. Format : 21 x 30 cm ISBN/ISSN/EAN : 978-3-908440-45-1 Note générale : bibliographie
thesis submitted to attain the degree of doctor of sciences of ETH ZurichLangues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Applications photogrammétriques
[Termes IGN] Alpes centrales
[Termes IGN] champ de vitesse
[Termes IGN] collocation par moindres carrés
[Termes IGN] déformation de la croute terrestre
[Termes IGN] données localisées 3D
[Termes IGN] glacier
[Termes IGN] image terrestre
[Termes IGN] matrice de covariance
[Termes IGN] pergélisol
[Termes IGN] reconstruction 3D
[Termes IGN] rocher
[Termes IGN] série temporelle
[Termes IGN] SuisseIndex. décimale : 30.60 Géodésie spatiale Résumé : (auteur) Rock glaciers are creeping landforms of perennially frozen ground and belong to the permafrost creeping phenomena. They are mainly composed of rock debris that accumulate in areas of high natural erosion. Ice particles between the rocks cause the moving accumulation in steep terrain to dynamically flow downslope. In the Alpine region, these morphological landforms mainly occur at north-facing mountain slopes in high altitudes above the forest boundary and are known for their sensitivity to climate change.
For several decades, rock glaciers have been monitored for scientific aims, while advances in surveying technologies increased the interest in such studies since the 1990s. Modern technologies in remote sensing (e.g., airborne imagery or satellite-based measurement techniques) are often combined with measurements from field campaigns, i.e., measurements taken directly on a rock glacier (e.g., GNSS, laser-scanning, ground temperature measurements, etc). The high-level goal is to enhance the process understanding, especially with respect to the changing climate: various studies indicate an extended risk of slope failures in steep frozen bedrock due to the global temperature increase. Early recognition of increased activities help to inform local authorities in the endangered areas about the potential hazard before such an event.
The present work is part of the X-Sense project (Nano-Tera.ch), with an interdisciplinary team of scientists that build and operate new low-cost devices for data acquisition, develop new data processing pipelines and algorithms for evaluation, and also gain new insight of natural processes in these regions. Autonomous measurement systems, developed within other work packages in the X-Sense project, observe different permafrost creep areas with high resolution in space and time. Combined with multi-year observations, the derived surface motions are used to obtain an improved process understanding.
This work focuses on the photogrammetric image processing in order to retrieve precise surface displacement estimates. More precisely, image sequences, acquired with two permanently installed commercial digital single-reflex cameras, are used to measure topographic changes in the observed permafrost area. By the combination with high resolution GNSS positioning results, the goal is to obtain precise time series of moving rock boulders at different positions within the field of view. Challenges arising from the combination of different data sets, the development of an automatic processing pipeline, and an improvement of the processing strategy in general, are the main tasks of this thesis.
The study site is the bordering area above the Grabengufer rock glacier (Mattervalley VS, Switzerland), known as the Grabengufer rock slide. Local topographic conditions allowed only a partially good installation geometry for the photogrammetric reconstruction. With respect to a 3D reconstruction without the use of GNSS coordinates, an accuracy increase of about one order of magnitude could be achieved in case these high-precision solutions were integrated. More specifically, respective standard deviations for the East, North, and Height components of 6, 5, and 2 cm were achieved. The stated accuracy, maintained throughout the measurement period of nearly four years (summer months), was obtained in an area of approximately 80m×80 m, with a mean distance of 80 m from the two cameras.
Position time series of moving rock boulders were filtered using the principles of collocation. Analyzing the correlation characteristics of the stochastic signal, an optimal correlation length was computed and used to extract relevant signals from the noise contaminated time series. Velocity was directly estimated as a derived quantity in the collocation process. Furthermore, the techniques of the adaptive collocation approach is presented. This iterative method uses the principles of a dynamically adjusting anisotropic covariance metric. In an example of 2-dimensional velocity fields it is shown that regional compression and extension areas can be extracted.
Results indicate that the observed permafrost area has experienced a mean annual acceleration of about 0.1m/Year between the years 2013 and 2015. During the late summer months of 2015, a prominent temporal acceleration was observed. The mean displacement rate was found to be 0.67m/year, whereas the 3-dimensional displacement is dominated by a translation following the gliding surface. An area in the front of the observed field of view was found to have higher displacement rates, especially during the late summer months, thus it detaches from the otherwise relatively homogeneous flow field.
The methods and principles presented in this work show the potential of monitoring permafrost surface displacements using permanently installed optical cameras in combination with positioning results from permanently mounted GNSS stations. These principles can easily be transfered to other monitoring applications and thus contribute to a better understanding of such processes.Note de contenu : 1 Introduction
2 Study Site
3 Image-Based Displacement Estimation
4 Object Point Reconstruction
5 Collocation for Time Series Analysis
6 Results
7 Conclusions
8 OutlookNuméro de notice : 17458 Affiliation des auteurs : non IGN Autre URL associée : https://doi.org/10.3929/ethz-a-010865360 Thématique : IMAGERIE Nature : Thèse étrangère Note de thèse : thèse : Sciences : ETHZ : 2016 DOI : 10.3929/ethz-a-010865360 En ligne : https://www.sgc.ethz.ch/sgc-volumes/sgk-99.pdf Format de la ressource électronique : URL Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=89683 Réservation
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Code-barres Cote Support Localisation Section Disponibilité 17458-01 33.60 Livre Centre de documentation Photogrammétrie - Lasergrammétrie Disponible Du nuage de points à la maquette numérique de bâtiment : reconstruction 3D semi-automatique de bâtiments existants / Hélène Macher (2017)
Titre : Du nuage de points à la maquette numérique de bâtiment : reconstruction 3D semi-automatique de bâtiments existants Type de document : Thèse/HDR Auteurs : Hélène Macher, Auteur ; Pierre Grussenmeyer, Directeur de thèse Editeur : Strasbourg : Université de Strasbourg Année de publication : 2017 Importance : 151 p. Format : 21 x 30 cm Note générale : bibliographie
Thèse pour obtenir le grade de docteur délivré par l'Université de Strasbourg, Sciences de l'ingénieur - topographie, géomatiqueLangues : Français (fre) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Applications photogrammétriques
[Termes IGN] bâtiment
[Termes IGN] carte d'intérieur
[Termes IGN] chaîne de traitement
[Termes IGN] maquette numérique
[Termes IGN] modélisation 3D du bâti BIM
[Termes IGN] reconstruction 3D du bâti
[Termes IGN] semis de pointsIndex. décimale : THESE Thèses et HDR Résumé : (auteur) La création d'une maquette numérique d'un bâtiment existant nécessite le relevé du bâtiment. Le scanner laser terrestre est largement utilisé pour atteindre cet objectif. Il permet d'obtenir la géométrie des objets sous forme de nuages de points. Il fournit une grande quantité de données précises de manière très rapide et avec un niveau élevé de détails. Malheureusement, le passage du nuage de points à la maquette numérique reste actuellement largement manuel en raison du volume important de données et des processus qui sont difficiles à automatiser. Cette démarche est chronophage et source d'erreurs. Un défi majeur aujourd'hui est donc d'automatiser le processus menant à la reconstruction 3D de bâtiments existants à partir de nuages de points. L'objectif de cette thèse est de développer une chaîne de traitements permettant d'extraire automatiquement le maximum d'informations du nuage de points d'un bâtiment en vue d'intégrer le résultat dans un logiciel de BIM. Numéro de notice : 10992 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : IMAGERIE Nature : Thèse française Note de thèse : thèse : Topographie, géomatique : Strasbourg : 2017 Organisme de stage : Icube nature-HAL : Thèse DOI : sans En ligne : https://theses.hal.science/tel-01557523/ Format de la ressource électronique : URL Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=88681
Titre : Surface reconstruction based on forest terrestrial LiDAR data Type de document : Thèse/HDR Auteurs : Jules Morel, Auteur ; Marc Daniel, Directeur de thèse ; Cédric Vega , Directeur de thèse ; Alexandra Bac, Directeur de thèse Editeur : Aix-en-Provence : Université d'Aix-Marseille Année de publication : 2017 Importance : 178 p. Format : 21 x 30 cm Note générale : bibliographie
A dissertation presented to the Department of Mathématique et Informatique in partial fulfillment of the requirements for the degree of Doctor of Philosophy in the subject of Computer ScienceLangues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Lasergrammétrie
[Termes IGN] distribution de Poisson
[Termes IGN] données lidar
[Termes IGN] données TLS (télémétrie)
[Termes IGN] fonction de base radiale
[Termes IGN] interpolation
[Termes IGN] modélisation de la forêt
[Termes IGN] placette d'échantillonnage
[Termes IGN] reconstruction d'objet
[Termes IGN] semis de points
[Termes IGN] structure d'un peuplement forestier
[Termes IGN] structure de la végétationIndex. décimale : THESE Thèses et HDR Résumé : (auteur) In recent years, the capacity of LiDAR technology to capture detailed information about forests structure has attracted increasing attention in the field of forest science. In particular, the terrestrial LiDAR arises as a promising tool to retrieve geometrical characteristics of trees at a millimeter level. This thesis studies the surface reconstruction problem from scattered and unorganized point
clouds, captured in forested environment by a terrestrial LiDAR. We propose a sequence of algorithms dedicated to the reconstruction of forests plot attributes model: the ground and the woody structure of trees (i.e. the trunk and the main branches). In practice, our approaches model the surface with implicit function build with radial basis functions to manage the homogeneity and handle the noise of the sample data points. Our first focus is on the reconstruction of the ground surface whose level of detail is based on local complexity, through alternation between scale refinement, filtering and reconstruction. The result arises from the polygonization of the implicit function expressed as the merging of local approximations by compactly supported radial basis function used as partition of unity. Once the ground is modeled, the topology effects can be ignored in the following computation steps that focus on the modeling of trees. Traditionally, the processing of the woody part is achieved by a discrete reconstruction in the form of a stack of independent building blocks. From such a model, our approach developed for the ground is adapted to approximate the woody part of the tree by a more flexible continuous surface. Expressed as an implicit function, the tree model can be refined by an additional computational step in order to describe precisely the geometry. With this in mind, we propose a method dedicated to the fine reconstruction of occluded objects: from 3D samples presenting occlusions,
we use the previously described continuous model to guide a Poisson surface reconstruction. Thus, we guarantee the production of a watertight surface that approximates sharply the point cloud in the visible areas and extrapolates consistently the tree shape in the occlusions.Note de contenu : 1- Introduction
2- Terrestrial LiDAR scanning in forests
3- Survey on surface reconstruction
4- Reconstruction of open surface
5- Geometric model of trees
6- Reconstruction of partially occluded objects
7- Conclusion and perspectivesNuméro de notice : 25855 Affiliation des auteurs : LIF+Ext (2012-2019) Thématique : IMAGERIE Nature : Thèse française Note de thèse : PhD Thesis: Computer Science : Marseille : 2017 Organisme de stage : Institut Français de Pondichéri (Inde) nature-HAL : Thèse DOI : sans En ligne : http://www.theses.fr/2017AIXM0039 Format de la ressource électronique : URL Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=95472 Télédétection pour l'observation des surfaces continentales, Ch. 2. Analyse de scènes urbaines avec un véhicule de cartographie mobile / Bruno Vallet (2017)
contenu dans Télédétection pour l'observation des surfaces continentales, Volume 5. Observation des surfaces continentales par télédétection 3 / Nicolas Baghdadi (2017)
Titre de série : Télédétection pour l'observation des surfaces continentales, Ch. 2 Titre : Analyse de scènes urbaines avec un véhicule de cartographie mobile Type de document : Chapitre/Contribution Auteurs : Bruno Vallet , Auteur ; Clément Mallet , Auteur Editeur : Londres : ISTE Editions Année de publication : 2017 Importance : pp 75 - 108 Note générale : Bibliographie Langues : Français (fre) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Applications photogrammétriques
[Termes IGN] analyse d'image numérique
[Termes IGN] cartographie urbaine
[Termes IGN] données lidar
[Termes IGN] données localisées 3D
[Termes IGN] géoréférencement direct
[Termes IGN] image terrestre
[Termes IGN] orientation du capteur
[Termes IGN] recalage d'image
[Termes IGN] recalage de données localisées
[Termes IGN] reconstruction 3D
[Termes IGN] scène urbaine
[Termes IGN] Stéréopolis
[Termes IGN] véhicule
[Termes IGN] zone urbaineRésumé : (Auteur) [Introduction] La cartographie mobile (abrégé CM dans ce chapitre, et communément nommée mobile mapping en anglais) consiste en la numérisation dynamique à très haute résolution spatiale d'environnements complexes (principalement les milieux urbains) à partir d'une plateforme terrestre en déplacement. L'objectif est à la fois d'acquérir des informations très précises et très bien géoréférencées sur les objets d'intérêt et in fine pour des applications requérant cette finesse géométrique (modélisation 3D de villes, piétons et véhicules pour la navigation autonome, numérisation du patrimoine routier, fouilles archéologiques, etc.). Ce chapitre se focalise sur la cartographie mobile routière, mais des méthodes similaires ont été développées, par exemple, pour numériser le réseau ferroviaire à partir de capteurs embarqués sur un train. [...] Numéro de notice : H2017-005 Affiliation des auteurs : LASTIG MATIS (2012-2019) Thématique : IMAGERIE/INFORMATIQUE/URBANISME Nature : Chapître / contribution nature-HAL : ChOuvrScient DOI : sans Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=86445 Image-based mobile mapping for 3D Urban data capture / Stefan Cavegn in Photogrammetric Engineering & Remote Sensing, PERS, vol 82 n° 12 (December 2016)
[article]
Titre : Image-based mobile mapping for 3D Urban data capture Type de document : Article/Communication Auteurs : Stefan Cavegn, Auteur ; Norbert Haala, Auteur Année de publication : 2016 Article en page(s) : pp 925 - 933 Note générale : bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Photogrammétrie terrestre
[Termes IGN] acquisition de données
[Termes IGN] appariement d'images
[Termes IGN] géoréférencement direct
[Termes IGN] image multicapteur
[Termes IGN] image terrestre
[Termes IGN] lever mobile
[Termes IGN] milieu urbain
[Termes IGN] reconstruction 3D
[Termes IGN] semis de points
[Termes IGN] système de numérisation mobile
[Termes IGN] télémétrie laser terrestre
[Termes IGN] traitement d'imageRésumé : (auteur) Ongoing innovations in dense multi-view stereo image matching meanwhile allow for 3D data collection using image sequences captured from mobile mapping platforms even in complex and densely built-up areas. However, the extraction of dense and precise 3D point clouds from such street-level imagery presumes high quality georeferencing as a first processing step. While standard direct georeferencing solves this task in open areas, poor GNSS coverage in densely built-up areas and urban canyons frequently prevents sufficient accuracy and reliability. Thus, we use bundle block adjustment, which additionally integrates tie and control point information for precise georeferencing of our multi-camera mobile mapping system. Subsequently, this allows the adaption of a state-of-the-art dense image matching pipeline to provide a suitable 3D representation of the captured urban structures. In addition to the presentation of different processing steps, this paper also provides an evaluation of the achieved image-based 3D capture in a dense urban environment. Numéro de notice : A2016-981 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : IMAGERIE Nature : Article DOI : 10.14358/PERS.82.12.925 En ligne : https://doi.org/10.14358/PERS.82.12.925 Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=83693
in Photogrammetric Engineering & Remote Sensing, PERS > vol 82 n° 12 (December 2016) . - pp 925 - 933[article]Culture for all / R. Scibetta in GEO: Geoconnexion international, vol 15 n° 10 (November - December 2016)PermalinkRapid updating and improvement of airborne LIDAR DEMs through ground-based SfM 3-D modeling of volcanic features / Stephan Kolzenburg in IEEE Transactions on geoscience and remote sensing, vol 54 n° 11 (November 2016)PermalinkSkeletal camera network embedded structure-from-motion for 3D scene reconstruction from UAV images / Zhihua Xua in ISPRS Journal of photogrammetry and remote sensing, vol 121 (November 2016)PermalinkInternational benchmarking of the individual tree detection methods for modeling 3-D canopy structure for silviculture and forest ecology using airborne laser scanning / Yunsheng Wang in IEEE Transactions on geoscience and remote sensing, vol 54 n° 9 (September 2016)PermalinkReconstruction en 3D des bâtiments à partir des données Lidar / M. A. Missomi in Géomatique expert, n° 112 (septembre - octobre 2016)PermalinkRemote sensing data as a potential source for establishment of the 3D cadastre in Slovenia / Petra Dobrež in Geodetski vestnik, vol 60 n° 3 (September - November 2016)PermalinkSlicing method for curved façade and window extraction from point clouds / S.M. Iman Zolanvari in ISPRS Journal of photogrammetry and remote sensing, vol 119 (September 2016)PermalinkThe impacts of building orientation on polarimetric orientation angle estimation and model-based decomposition for multilook polarimetric SAR data in urban areas / Hongzhong Li in IEEE Transactions on geoscience and remote sensing, vol 54 n° 9 (September 2016)PermalinkA local structure and direction-aware optimization approach for three-dimensional tree modeling / Zhen Wang in IEEE Transactions on geoscience and remote sensing, vol 54 n° 8 (August 2016)PermalinkThe variants of an LOD of a 3D building model and their influence on spatial analyses / Filip Biljecki in ISPRS Journal of photogrammetry and remote sensing, vol 116 (June 2016)Permalink