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Rockfalls multi-methods detection and characterization / Gaëlle Le Roy (2020)  

Public Titre : Rockfalls multi-methods detection and characterization Type de document : Thèse/HDR Auteurs : Gaëlle Le Roy, Auteur ; David Amitrano, Directeur de thèse ; Agnès Helmstetter, Directeur de thèse Editeur : Grenoble [France] : Université de Grenoble Alpes Année de publication : 2020 Importance : 186 p. Format : 21 x 30 cm Note générale : bibliographie Thèse pour obtenir le grade de Docteur de l'Université de Grenoble Alpes Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Applications photogrammétriques [Termes descripteurs IGN] Chartreuse, massif de la (Préalpes ; France) [Termes descripteurs IGN] éboulement [Termes descripteurs IGN] fréquence [Termes descripteurs IGN] modèle numérique de surface [Termes descripteurs IGN] modèle numérique de terrain [Termes descripteurs IGN] pente [Termes descripteurs IGN] photogrammétrie numérique [Termes descripteurs IGN] roche [Termes descripteurs IGN] sismologie [Termes descripteurs IGN] surveillance géologique Résumé : (auteur) Amongst mass wasting events, rockfalls remain the most unpredictable and the most frequent hazard in the alpine region. In a context of growing urbanization in mountainous regions, rockfalls represent an increasing risk for local communities and infrastructures. This thesis aims to develop an association of relevant methods for rockfall monitoring. One objective of this thesis is to associate topography measurement and seismological monitoring in order to improve significantly in understanding rockfalls dynamics. This work was mainly carried out in the Chartreuse massif (Isère, French Alps), and in particular two cliffs, Mount Saint-Eynard and Mount Granier. Using photogrammetry, we acquired diachronic Digital Elevation Models (DEMs) of the cliffs. Such monitoring enables us to carry out rockfall inventories and occurrence frequency analysis. It also provides us information on rockfall locations and their structural configurations. Combining DEMs and rockfall seismic monitoring allowed us to study relations between rockfall properties (location, volume, geometry, propagation, etc.) and the induced seismic signal. Characteristics of the seismic signal (duration and energy, frequency content, envelope shape) vary depending on the event propagation mode (mass-flow, free-fall, sliding, bouncing …). Selecting events with the same propagation type provides a more accurate characterization of rockfalls properties than when mixing different types of events. For free-falling rockfalls, we analyze the seismic signal of the detachment phases and first impacts. We found relations between seismic signals parameters and rockfalls potential energy, free-fall heights, and volumes. For mass-flow type events, we found a scaling law between rockfalls seismic energy and their volumes. By coupling DEMs and seismic records, we can reconstruct rockfall sequence with accurate timing and correct volume estimations. Controlled block releases were realized in laboratory and on-site to widen our observations on rockfall events. Note de contenu : 1- Slopes dynamics and weathering 2- Rockfall hazard in the Alps 3- Rockfall monitoring techniques 4- Methodological biases on rockfall inventories and empirical volume distributions 5- Morpho-structural analysis of rockfalls 6- Seismic analysis of free-falling rockfalls 7- Controlled block release experiment of free fall type events 8- Controlled block release experiment of free fall type events 9- Thermography of block impacts 10- Development outlook Numéro de notice : 25998 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : IMAGERIE/POSITIONNEMENT Nature : Thèse française Note de thèse : Thèse de Doctorat : Terre Solide : Université Grenoble Alpes : 2020 Organisme de stage : Laboratoire Institut des Sciences de la Terre DOI : sans En ligne : https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-02921764/document Format de la ressource électronique : URL Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=96892

Fusion de données de télédétection haute résolution pour le suivi de la neige / Théo Masson (2018)  

Public Titre : Fusion de données de télédétection haute résolution pour le suivi de la neige Type de document : Thèse/HDR Auteurs : Théo Masson, Auteur ; Jocelyn Chanussot, Directeur de thèse Editeur : Grenoble [France] : Université de Grenoble Alpes Année de publication : 2018 Importance : 180 p. Format : 21 x 30 cm Note générale : bibliographie Thèse pour obtenir le grade de Docteur de la Communauté Université Grenoble Alpes, spécialité : Signal Image Parole Telecoms Langues : Français (fre) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Traitement d'image optique [Termes descripteurs IGN] analyse des mélanges spectraux [Termes descripteurs IGN] fusion de données [Termes descripteurs IGN] image hyperspectrale [Termes descripteurs IGN] image MODIS [Termes descripteurs IGN] image Sentinel-MSI [Termes descripteurs IGN] manteau neigeux [Termes descripteurs IGN] neige [Termes descripteurs IGN] Normalized Difference Snow Index [Termes descripteurs IGN] problème inverse [Termes descripteurs IGN] série temporelle [Termes descripteurs IGN] télédétection spatiale [Termes descripteurs IGN] variabilité Index. décimale : THESE Thèses et HDR Résumé : (auteur) Les acquisitions de télédétection ont des caractéristiques complémentaires en termes de résolution spatiale et temporelle et peuvent mesurer différents aspects de la couverture neigeuse (propriétés physiques de surface, type de neige, etc.). En combinant plusieurs acquisitions, il devrait être possible d'obtenir un suivi précis et continu de la neige. Cependant, cet objectif se heurte à la complexité du traitement des images satellites et à la confusion possible entre les différents matériaux observés. Plus particulièrement, l’accès à l’information fractionnelle, c’est-à-dire à la proportion de neige dans chaque pixel, nécessite de retrouver la proportion de l’ensemble des matériaux qui se trouvent dans celui-ci. Ces proportions sont accessibles via des méthodes d’inversions ou démélange spectral se basant sur la résolution spectrale des images obtenues. Le défi général est alors d’arriver à exploiter correctement les différentes informations de natures différentes qui nous sont apportées par les différentes acquisitions afin de produire des cartes d’enneigement précises. Les objectifs de la thèse sont alors au nombre de trois et peuvent se résumer par trois grandes interrogations qui permettent de traiter les différents points évoqués:- Quelles sont les limitations actuelles de l’état de l'art pour l’observation spatiale optique de la neige ?- Comment exploiter les séries temporelles pour s’adapter à la variabilité spectrale des matériaux ?- Est-il possible de généraliser la fusion de données pour une acquisition multimodale à partir de capteurs optiques ?Une étude complète des différents produits de neige issus du satellite MODIS est ainsi proposée, permettant l’identification des nombreuses limitations dont la principale est le haut taux d’erreurs lors de la reconstitution de la fraction (environ 30%). Parmi ces résultats sont notamment identifiés des problèmes liés aux méthodes de démélange face à la variabilité spectrale des matériaux. Face à ces limitations nous avons exploité les séries temporelles MODIS pour proposer une nouvelle approche d’estimation des endmembers, étape critique du démélange spectral. La faible évolution temporelle du milieu (hors neige) est alors utilisée pour contraindre l’estimation des endmembers non seulement sur l’image d’intérêt, mais également sur les images des jours précédents. L’efficacité de cette approche bien que démontrée ici reste sujette aux limitations de résolution spatiale intrinsèques au capteur. Des expérimentations sur la fusion de donnée, à même de pouvoir améliorer la qualité des images, ont par conséquent été réalisées. Devant les limitations de ces méthodes dans le cas des capteurs multispectraux utilisés, une nouvelle approche de fusion a été proposée. Via la formulation d’un nouveau modèle et sa résolution, la fusion entre des capteurs optiques de tous types peut être réalisée sans considération de recouvrement spectral. Les différentes expérimentations sur l’estimation de cartes de neige montrent un intérêt certain d’une meilleure résolution spatiale pour isoler les zones enneigées. Ce travail montre ainsi les nouvelles possibilités de développement pour l’observation de la neige, mais également les évolutions de l’utilisation combinée des images satellites pour l’observation de la Terre en général. Note de contenu : 1- Introduction 2- Télédétection optique des surfaces enneigées 3- Le démélange spectral sur des images multispectrales 4- La fusion d’images optiques 5- Conclusions et perspectives Numéro de notice : 25732 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : IMAGERIE Nature : Thèse française Note de thèse : Thèse de Doctorat : Spécialité : Signal Image Parole Telecoms : Grenoble : 2018 DOI : sans En ligne : http://www.theses.fr/2018GREAT112 Format de la ressource électronique : URL Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=94916

Modèle d'interaction et performances du traitement du signal multimodal / Saloua Chlaily (2018)  

Public Titre : Modèle d'interaction et performances du traitement du signal multimodal Type de document : Thèse/HDR Auteurs : Saloua Chlaily, Auteur ; Christian Jutten, Directeur de thèse ; Pierre-Olivier Amblard, Directeur de thèse ; Olivier Michel, Directeur de thèse Editeur : Grenoble [France] : Université de Grenoble Alpes Année de publication : 2018 Importance : 205 p. Format : 21 x 30 cm Note générale : bibliographie Thèse pour obtenir le titre de Docteur en Sciences de l’Université de Grenoble Alpes, Mention : Signal, Image, Parole, Télécoms Langues : Français (fre) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Traitement du signal [Termes descripteurs IGN] bruit (théorie du signal) [Termes descripteurs IGN] corrélation [Termes descripteurs IGN] erreur [Termes descripteurs IGN] performance [Termes descripteurs IGN] précision de l'estimation [Termes descripteurs IGN] processus gaussien [Termes descripteurs IGN] rapport signal sur bruit [Termes descripteurs IGN] théorie de l'estimation Résumé : (auteur) Bien que le traitement conjoint des mesures multimodales soit supposé conduire à de meilleures performances que celles obtenues en exploitant une seule modalité ou plusieurs modalités indépendamment, il existe des exemples en littérature qui prouvent que c'est pas toujours vrai. Dans cette thèse, nous analysons rigoureusement, en termes d'information mutuelle et d'erreur d'estimation, les différentes situations de l'analyse multimodale afin de déterminer les conditions conduisant à des performances optimales.Dans la première partie, nous considérons le cas simple de deux ou trois modalités, chacune étant associée à la mesure bruitée d'un signal, avec des liens entre modalités matérialisés par les corrélations entre les parties utiles du signal et par les corrélations les bruits. Nous montrons comment les performances obtenues sont améliorées avec l'exploitation des liens entre les modalités. Dans la seconde partie, nous étudions l'impact sur les performances d'erreurs sur les liens entre modalités. Nous montrons que ces fausses hypothèses dégradent les performances, qui peuvent alors devenir inférieure à celles atteintes avec une seule modalité.Dans le cas général, nous modélisons les multiples modalités comme un canal gaussien bruité. Nous étendons alors des résultats de la littérature en considérant l'impact d'erreurs sur les densités de probabilité du signal et du bruit sur l'information transmise par le canal. Nous analysons ensuite cette relation dans la cas d'un modèle simple de deux modalités. Nos résultats montrent en particulier le fait inattendu qu'une double inadéquation du bruit et du signal peuvent parfois se compenser et ainsi conduire à de très bonnes performances. Note de contenu : Introduction I- Modèle adéquat II- Modèle inadéquat Numéro de notice : 25958 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : IMAGERIE/MATHEMATIQUE Nature : Thèse française Note de thèse : Thèse de Doctorat : Sciences : Mention : Signal, Image, Parole, Télécoms : Grenoble : 2018 DOI : sans En ligne : https://hal.archives-ouvertes.fr/tel-01880756 Format de la ressource électronique : URL Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=96465

Fusion of hyperspectral and panchromatic images with very high spatial resolution / Laetitia Loncan (2016)  

Public Titre : Fusion of hyperspectral and panchromatic images with very high spatial resolution Titre original : Fusion d'images panchromatiques et hyperspectrales à très haute résolution spatiale Type de document : Thèse/HDR Auteurs : Laetitia Loncan, Auteur ; Jocelyn Chanussot, Auteur ; Xavier Briottet , Auteur ; Sophie Fabre, Auteur Editeur : Grenoble [France] : Université de Grenoble Alpes Année de publication : 2016 Projets : HYEP / Weber, Christiane Note générale : bibliographie Thesis to obtain the grade of docteur de l’université de Grenoble en informatique et mathématiques appliquées Langues : Anglais (eng) Résumé : (auteur) Les méthodes standard de pansharpening visent à fusionner une image panchromatique avec une image multispectrale afin de générer une image possédant la haute résolution spatiale de la première et la haute résolution spectrale de la dernière. Durant la dernière décennie, beaucoup de méthodes de pansharpening utilisant des images multispectrales furent créées. Avec la disponibilité croissante d’images hyperspectrales, ces méthodes s’étendent maintenant au pansharpening hyperspectral, c’est-à-dire à la fusion d’une image panchromatique possédant une très bonne résolution spatiale avec une image hyperspectrale possédant une résolution spatiale plus faible. Toutefois les méthodes de pansharpening hyperspectrale issues de l’état de l’art ignorent souvent le problème des pixels mixtes. Le but de ses méthodes est de préserver l’information spectrale tout en améliorant l’information spatiale. Dans cette thèse, dans une première partie, nous présentons et analysons les méthodes de l’état de l’art afin de les analyser pour connaitre leurs performances et leurs limitations. Dans une seconde partie, nous présentons une approche qui s’occupe du cas des pixels mixtes en intégrant une étape pré-fusion pour les démélanger. Cette méthode améliore les résultats en ajoutant de l’information spectrale qui n’est pas présente dans l’image hyperspectrale à cause des pixels mixtes. Les performances de notre méthode sont évaluées sur différents jeux de données possédant des résolutions spatiales et spectrales différentes correspondant à des environnements différents. Notre méthode sera évaluée en comparaison avec les méthodes de l’état de l’art à une échelle globale et locale. Numéro de notice : 1755 Affiliation des auteurs : non IGN Nature : Thèse française Note de thèse : Thèse de doctorat : informatique et mathématiques appliquées : Grenoble : 2016 Organisme de stage : ONERA + GIPSA-lab nature-HAL : Thèse DOI : sans En ligne : https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01490225 Format de la ressource électronique : URL Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=91395

Analyse temps-frequence et traitement des signaux RSO à haute résolution spatiale pour la surveillance des grands ouvrages d'art / Andrei Anghel (2015)  

Public Titre : Analyse temps-frequence et traitement des signaux RSO à haute résolution spatiale pour la surveillance des grands ouvrages d'art Type de document : Thèse/HDR Auteurs : Andrei Anghel, Auteur ; Cornel Ioana, Directeur de thèse ; Gabriel Vasile, Directeur de thèse ; Silviu Ciochină, Directeur de thèse Editeur : Grenoble [France] : Université de Grenoble Alpes Année de publication : 2015 Autre Editeur : Bucarest [Roumanie] : Université Polytechnique Importance : 189 p. Format : 21 x 30 cm Note générale : bibliographie Thèse Pour obtenir le grade de Docteur de l'Université Grenoble Alpes, préparée dans le cadre d’une cotutelle entre l’Université Grenoble Alpes et l’Université Polytechnique de Bucarest, Spécialité : Signal, Image, Parole, Télécoms Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Traitement d'image radar et applications [Termes descripteurs IGN] auscultation d'ouvrage [Termes descripteurs IGN] bande X [Termes descripteurs IGN] barrage [Termes descripteurs IGN] champ de vitesse [Termes descripteurs IGN] déformation d'édifice [Termes descripteurs IGN] données lidar [Termes descripteurs IGN] fréquence [Termes descripteurs IGN] image radar moirée [Termes descripteurs IGN] interféromètrie par radar à antenne synthétique [Termes descripteurs IGN] maillage [Termes descripteurs IGN] ouvrage d'art [Termes descripteurs IGN] semis de points [Termes descripteurs IGN] surveillance d'ouvrage [Termes descripteurs IGN] tomographie radar Index. décimale : THESE Thèses et HDR Résumé : (auteur) Cette thèse s’articule autour de deux axes de recherche. Le premier axe aborde les aspects méthodologiques liés au traitement temps-fréquence des signaux issus d’un radar FMCW (à onde continue modulée en fréquence) dans le contexte de la mesure des déplacements fins. Le second axe est dédié à la conception et à la validation d’une chaîne de traitement des images RSO (radar à synthèse d’ouverture) satellitaire. Lorsqu’un maillage 3D de la structure envisagée est disponible, les traitements proposés sont validés par l’intercomparaison avec les techniques conventionnelles d’auscultation des grands ouvrages d’art. D’une part, nous étudions la correction de la non-linéarité d’un radar FMCW en bande X, à courte portée, conçu pour la mesure des déplacements millimétriques. La caractéristique de commande non linéaire de l’oscillateur à large bande, entraine une perte de résolution à la réception. Afin de pallier cet inconvénient, nous avons développé deux méthodes basées sur le ré-échantillonnage temporel (time warping) dans le cas des signaux à large bande non-stationnaires. La première approche estime la loi de fréquence instantanée non linéaire à l’aide de la fonction d’ambiguïté d’ordre supérieur, tandis que la deuxième approche exploite la mesure de concentration spectrale du signal de battement dans un algorithme d’autofocus radial. D’autre part, nous proposons un cadre méthodologique général pour la détection et le pistage des centres de diffusion dans les images RSO pour la surveillance des grands ouvrages d’art. La méthode est basée sur la réfocalisation de chaque image radar sur le maillage 3D de l’infrastructure étudiée afin d’identifier les diffuseurs pertinents par tomographie 4D (distance – azimut – élévation – vitesse de déformation). L’algorithme de réfocalisation est parfaitement compatible avec les images RSO acquises dans les différents modes (« stripmap », « spotlight » et « sliding spotlight ») : défocalisation en azimut suivie par rétroprojection modifiée (conditionnée par la structure temps-fréquence du signal) sur l’ensemble donné des points. Dans la pile d’images réfocalisées, les centres de diffusion sont détectés par tomographie 4D : test de conformité à l’hypothèse d’élévation zéro dans le plan élévation – vitesse de déformation. La vitesse moyenne correspond au maximum à l’élévation zéro, tandis que la série temporelle des déplacements est obtenue par double différence de phase des amplitudes complexes pour chaque diffuseur pertinent. Nous présentons également les campagnes in situ effectuées au barrage de Puylaurent(et glissement de Chastel) : les relevés GPS, topographiques et LIDAR sol employées au calcul des maillages 3D. La comparaison entre les déplacements mesurés in situ et les résultats obtenus par l’exploitation conjointe de la télédétection RSO satellitaires et les maillages 3D valident la chaîne de traitement proposée. Note de contenu : Introduction A - Methodological context B - Applied context Conclusion Numéro de notice : 21588 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : IMAGERIE Nature : Thèse française Note de thèse : Thèse de doctorat : Signal, Image, Parole, Télécoms : Grenoble Alpes : 2015 Organisme de stage : GIPSA-lab DOI : sans En ligne : http://www.theses.fr/2015GREAT107 Format de la ressource électronique : URL Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=90619