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Contributions of multi-temporal airborne LiDAR data to mapping carbon stocks and fluxes in tropical forests / Claudia Milena Huertas Garcia (2022)
Titre : Contributions of multi-temporal airborne LiDAR data to mapping carbon stocks and fluxes in tropical forests Type de document : Thèse/HDR Auteurs : Claudia Milena Huertas Garcia, Auteur ; Grégoire Vincent, Directeur de thèse ; Raphaël Pélissier, Directeur de thèse Editeur : Montpellier : Université de Montpellier Année de publication : 2022 Importance : 155 p. Format : 21 x 30 cm Note générale : Bibliographie
Thèse présentée pour l'obtention du Doctorat de l'Université de Montpellier, Spécialité Ecologie et BiodiversitéLangues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Lasergrammétrie
[Termes IGN] allométrie
[Termes IGN] biomasse forestière
[Termes IGN] capteur aérien
[Termes IGN] cartographie écologique
[Termes IGN] données de terrain
[Termes IGN] données lidar
[Termes IGN] données localisées 3D
[Termes IGN] données multitemporelles
[Termes IGN] dynamique de la végétation
[Termes IGN] forêt tropicale
[Termes IGN] Guyane française
[Termes IGN] modèle numérique de surface de la canopée
[Termes IGN] productivité biologique
[Termes IGN] puits de carboneIndex. décimale : THESE Thèses et HDR Résumé : (Auteur) Le changement climatique actuel affecte le fonctionnement des forêts tropicales de nombreuses façons et pourrait mettre en péril leur rôle de puits de carbone mondial. La documentation précise des flux de carbone forestier à une échelle significative est donc un défi urgent. Le LIDAR aéroporté, qui peut fournir une description fine de la structure et de la dynamique de la canopée, a un grand potentiel à cet égard. Cette thèse explore les capacités et les limites du LiDAR multitemporel aéroporté (ALS) pour cartographier les modèles de flux de carbone (mortalité et productivité) dans l'espace et le temps afin de réduire l'incertitude des modèles globaux de stocks et de flux de carbone dans les forêts tropicales. Nous nous sommes appuyés sur la combinaison de survols ALS répétés sur une période de 10 ans d'une part et d'un large réseau de parcelles totalisant plus de 1,2 km2 d'inventaires de terrain réalisés à la Station Permanente de Recherche de Paracou (Guyane française) d'autre part. Trois chapitres principaux sont présentés sous forme d'articles scientifiques. Le premier chapitre (Q1. Modélisation de l'efflux - Mortalité) traite de la possibilité de développer des estimations fiables de la perte de biomasse, de surface terrière et de nombre de tiges (efflux) à partir des changements observés de la hauteur de la canopée lors de survols répétés de la SLA et évalue en outre si ces modèles de perte sont liés à la hauteur de la canopée locale et à la topographie locale. Le deuxième chapitre (Q2. Allométrie et stock de carbone) quantifie la réduction de l'erreur obtenue dans les estimations de l'AGB au niveau de la parcelle en utilisant des allométries Hauteur-Diamètre ajustées localement. Ces allométries sont établies en fusionnant les inventaires de terrain et les modèles de hauteur de canopée dérivés de l'ALS et en incorporant la hauteur de canopée locale et l'identité des espèces comme prédicteurs. Le troisième chapitre (Q3. Modélisation de l'afflux - Productivité) examine si le gain de hauteur de canopée dérivé de l'ALS répété peut être utilisé pour cartographier la productivité primaire nette ligneuse aérienne (AWNPP) sur un site présentant différentes caractéristiques de structure et de dynamique dans des parcelles non perturbées et perturbées comme Paracou. Un dernier chapitre synthétise les principales conclusions des trois premiers articles, et développe une réflexion critique sur les travaux menés pendant ces trois années et demie. Note de contenu : Introduction
- General introduction
- Materials and methods: Site and LiDAR data characteristics
1. Mapping tree mortality rate in a tropical moist forest using multi-temporal LiDAR
1.1 Introduction
1.2 Methodology
1.3 Results
1.4 Discussion
1.5 Conclusions
2. Reducing bias and uncertainty in plot-level AGB by combining ground inventories and ALS
2.1 Introduction
2.2 Methodology & Materials
2.3 Height modeling
2.4 Results
2.5 Discussion
2.6 Conclusions
3. Can multitemporal airborne LiDAR data predict primary productivity in dense tropical forests?
3.1 Introduction
3.2 Materials and Methods
3.3 Results
3.4 Discussion
3.5. Conclusions
- Synthesis and perspectivesNuméro de notice : 26939 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : FORET/IMAGERIE Nature : Thèse française Note de thèse : Thèse de Doctorat : Ecologie et Biodiversité : Montpellier : 2022 Organisme de stage : Institut de Recherche pour le Développement nature-HAL : Thèse DOI : sans Date de publication en ligne : 17/11/2022 En ligne : https://hal.inrae.fr/tel-03850769/document Format de la ressource électronique : URL Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=102079 Amélioration des systèmes de suivi des cultures à l’aide de la télédétection multi-source et des techniques d’apprentissage profond / Yawogan Gbodjo (2021)
Titre : Amélioration des systèmes de suivi des cultures à l’aide de la télédétection multi-source et des techniques d’apprentissage profond Type de document : Thèse/HDR Auteurs : Yawogan Gbodjo, Auteur ; Dino Lenco, Directeur de thèse Editeur : Montpellier : Université de Montpellier Année de publication : 2021 Importance : 165 p. Format : 21 x 30 cm Note générale : bibliographie
Thèse soutenue pour obtenir le grade de Docteur en Informatique de l'Université de MontpellierLangues : Français (fre) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Applications de télédétection
[Termes IGN] classification dirigée
[Termes IGN] classification par Perceptron multicouche
[Termes IGN] classification par réseau neuronal convolutif
[Termes IGN] classification par réseau neuronal récurrent
[Termes IGN] image PlanetScope
[Termes IGN] image Sentinel-MSI
[Termes IGN] image Sentinel-SAR
[Termes IGN] indice de végétation
[Termes IGN] occupation du sol
[Termes IGN] production agricole
[Termes IGN] rendement agricole
[Termes IGN] série temporelle
[Termes IGN] surface cultivéeIndex. décimale : THESE Thèses et HDR Résumé : (auteur) Les systèmes de suivi des cultures jouent un rôle essentiel dans l'évaluation de la production agricole dans le monde. De nos jours, la disponibilité de plusieurs sources d'information satellitaire à large échelle, à haute résolution spatiale et à forte répétitivité temporelle, conjointe à l'essor des techniques d'apprentissage profond, offrent de nouvelles perspectives aux systèmes de suivi des cultures pour l'évaluation de la production agricole. Dans cette thèse, nous explorons des pistes méthodologiques pour améliorer le suivi de la production agricole à partir de la télédétection multi-source et des techniques d'apprentissage profond. Nous proposons deux méthodes pour caractériser l'occupation du sol et identifier les surfaces cultivées. La première approche est basée sur des réseaux de neurones récurrents équipés de mécanismes d'attention, employant des séries temporelles multi-sources radar et optique ainsi que des connaissances spécifiques de domaine. La seconde approche repose sur des réseaux de neurones convolutifs et explore davantage la combinaison multi-source et surtout multi-échelle grâce à l'intégration d'une source optique à très haute résolution spatiale. Nous évaluons ces méthodes à des échelles territoriale et locale en ayant systématiquement un regard croisé sur des sites d'études contrastés en agriculture conventionnelle et petite agriculture familiale. Nous menons également un travail d'investigation sur l'estimation et la prévision des rendements des surfaces cultivées, à l'échelle locale de la petite agriculture familiale en employant des séries temporelles multi-sources radar et optique. Dans ce contexte en outre limité par la disponibilité de données de référence, nous évaluons le potentiel de méthodes d'apprentissage profond par rapport à des approches traditionnellement utilisées. Globalement, l'évaluation des approches proposées pour identifier les surfaces cultivées montre que les techniques d'apprentissage profond semblent mieux adaptées que les méthodes traditionnelles d'apprentissage automatique pour tirer parti de la complémentarité des données multi-sources, multi-temporelles et multi-échelles à mesure qu'il y ait une quantité suffisante de données pour leur entraînement supervisé. Le travail d'investigation réalisé pour l'estimation et la prévision des rendements n'a par contre pas révélé de plus-value manifeste dans l'emploi de ces méthodes. Dans ce dernier cas, le contexte limité en données d'entraînement semble en être la principale explication. Note de contenu : Introduction
1- Télédétection et apprentissage automatique
2- Sites d’étude et données utilisées
3- Caractérisation de l’occupation du sol
4- Suivi des rendements en petite agriculture familiale
Conclusion et PerspectivesNuméro de notice : 15240 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : IMAGERIE/INFORMATIQUE Nature : Thèse française Note de thèse : Thèse de Doctorat : Informatique : Montpellier : 2021 Organisme de stage : TETIS DOI : sans En ligne : https://tel.hal.science/tel-03589421/ Format de la ressource électronique : URL Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=100474 Détection/reconnaissance d'objets urbains à partir de données 3D multicapteurs prises au niveau du sol, en continu / Younes Zegaoui (2021)
Titre : Détection/reconnaissance d'objets urbains à partir de données 3D multicapteurs prises au niveau du sol, en continu Type de document : Thèse/HDR Auteurs : Younes Zegaoui, Auteur ; Marc Chaumont, Directeur de thèse Editeur : Montpellier : Université de Montpellier Année de publication : 2021 Importance : 182 p. Format : 21 x 30 cm Note générale : bibliographie
Thèse présentée pour obtenir le grade de Docteur de l'Université de Montpellier, spécialité InformatiqueLangues : Français (fre) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Lasergrammétrie
[Termes IGN] apprentissage profond
[Termes IGN] classification dirigée
[Termes IGN] classification orientée objet
[Termes IGN] détection d'objet
[Termes IGN] données lidar
[Termes IGN] données localisées 3D
[Termes IGN] extraction de traits caractéristiques
[Termes IGN] mobilier urbain
[Termes IGN] objet géographique urbain
[Termes IGN] segmentation sémantique
[Termes IGN] semis de points
[Termes IGN] zone urbaine denseIndex. décimale : THESE Thèses et HDR Résumé : (auteur) Le développement des dispositifs d'acquisition LiDAR mobiles terrestres, montés sur véhicule ou drone, rendent possible la numérisation de villes entières sous la forme de nuages de points tridimensionnels géo-référencés. L'exploitation de ces données par les gestionnaires de ville permettent le recensement ainsi que le suivi au cours du temps des objets urbains qu'ils soient fixes (lampadaires, abribus…), mobiles (containers de poubelle) ou naturels (arbres) afin de pouvoir intervenir en cas de disparition, déplacement, détérioration ou de danger potentiel. Cette approche nécessite d'être en mesure de traiter des grands nuages pouvant compter plusieurs centaines de millions de points et réunir des milliers d'objets. Il devient donc nécessaire d'automatiser les traitements appliqués aux nuages de points afin de pouvoir extraire et classer automatiquement les éléments qui correspondent à des objets urbains. La diversité ainsi que le grand nombre d'objets urbains présents dans les villes sont un réel défi pour le développement d'approches automatisées. Dans cette thèse, nous explorons la piste récente de l'apprentissage profond appliqué aux données non structurées pour réaliser la localisation et la reconnaissance automatique d'objets urbains dans un nuage de points 3D. En s'inspirant des avancées récentes permises par le réseau PointNet, nous proposons de réaliser un apprentissage supervisé directement à partir des nuages de points sans passer par des transformations intermédiaires. Nous avons ainsi développé une architecture neuronale 3D que nous avons basée sur une couche originale permettant simultanément de regrouper des points et d'en extraire des caractéristiques. A partir de cette architecture, nous présentons les résultats que nous avons obtenues sur la tâche de détection d'objets urbains dans des nuages de points LiDAR obtenus dans des rues de grandes villes. Note de contenu : 1- Introduction
2- Etat de l’art
3- Architecture par clustering
4- Application à la détection d’objets en milieu urbain
5- Conclusion
6- PerspectivesNuméro de notice : 24108 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : IMAGERIE/INFORMATIQUE Nature : Thèse française Note de thèse : thèse de Doctorat : Informatique : Montpellier : 2021 Organisme de stage : Laboratoire LIRMM DOI : sans En ligne : https://tel.hal.science/tel-03589031/ Format de la ressource électronique : URL Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=100629 Intégration et analyse de données massives et hétérogènes pour une observation intelligente du territoire / Rodrigue Kafando (2021)
Titre : Intégration et analyse de données massives et hétérogènes pour une observation intelligente du territoire Type de document : Thèse/HDR Auteurs : Rodrigue Kafando, Auteur ; Maguelonne Teisseire, Directeur de thèse Editeur : Montpellier : Université de Montpellier Année de publication : 2021 Importance : 153 p. Format : 21 x 30 cm Note générale : bibliographie
Thèse pour obtenir le grade de Docteur de l'Université de Montpellier en InformatiqueLangues : Français (fre) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Géomatique
[Termes IGN] chaîne de traitement
[Termes IGN] collecte de données
[Termes IGN] corpus
[Termes IGN] découverte de connaissances
[Termes IGN] données hétérogènes
[Termes IGN] données massives
[Termes IGN] données spatiotemporelles
[Termes IGN] données thématiques
[Termes IGN] exploration de données
[Termes IGN] Montpellier
[Termes IGN] stockage de données
[Termes IGN] terminologie
[Termes IGN] territoire
[Termes IGN] ville intelligenteIndex. décimale : THESE Thèses et HDR Résumé : (auteur) L’avènement des nouvelles technologies de la communication et de l’information (NTIC) accélère la croissance des données produites par les services qu’offrent les grandes villes à leur population dans divers domaines. Parmi ces données, nous pouvons citer : les données textuelles (disponibles sur le Web), les images satellites (données de surveillance), les données issues de capteurs, etc. Ces données sont essentiellement issues des services proposés pour répondre aux besoins quotidiens des habitants comme la mobilité, la communication, la santé, ainsi que les services de gestion des différentes ressources comme l’eau, les exploitations agricoles et urbaines, l’énergie, etc. Cette forte croissance remet en question la complétude et l'efficacité des méthodes et techniques classiquement utilisées en fouille de données. Les difficultés rencontrées sont principalement liées à la volumétrie des données, mais aussi à leur complexité telle que la forte hétérogénéité. Notre sujet de recherche s’inscrit dans le cadre de la démarche ÉcoCité de la Métropole de Montpellier Méditerranée (3M) et vise à développer une démarche d’observation intelligente du territoire à partir des masses de données dont-elle dispose. Dans cette thèse, nous nous intéressons à l'enrichissement mutuelle entre des données fortement hétérogènes pour le suivi des territoires. Nous limitons notre étude à trois thématiques qui sont l’urbanisation, l’agriculture et l’hydrologie sur le territoire de la métropole de Montpellier. Pour ce faire, nous déclinons dans cette étude, une chaîne de traitement qui regroupe des approches permettant : 1) de collecter des séries temporelles de données textuelles pour la constitution de corpus thématiques avec un ancrage sur le plan spatial et de les analyser, 2) de stocker ces données massives et hétérogènes afin de les rendre accessibles et analysables par tous, sans pour autant les détériorer, 3) d’extraire des indicateurs permettant de mettre en relation les données des différentes thématiques, tant sur le plan spatial, temporel que thématique, et 4) d’extraire des connaissances à partir de ces données, afin de montrer l’impact de ces thématiques sur l’évolution du territoire de façon globale. À partir de ces différentes approches, nous mettons en évidence l'importance de la mise en relation de données gérées jusqu'ici en silo, en faisant ressortir des connaissances pouvant servir de système d’aide à la décision. L'ensemble des approches méthodologiques que nous proposons dans cette étude, constitue une chaîne de traitement complète, allant de la collecte des données hétérogènes à leur mise en relation et analyse pour l'extraction des connaissances pour la description d’événements territoriaux sur le plan spatio-temporel. Note de contenu : 1- Introduction
2- Vers un système d’information pour les villes intelligentes
3- Protocole de collecte de données textuelles
4- Extraction et analyse de terminologies : ITEXT-BIO
5- Stockage de données hétérogènes : Lac de données spatiales
6- Intégration et mise en relation de données hétérogènes
7- Conclusion généraleNuméro de notice : 28897 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : GEOMATIQUE Nature : Thèse française Note de thèse : Thèse de Doctorat : Informatique : Montpellier : 2021 Organisme de stage : INRAE-UMR TETIS DOI : sans En ligne : https://www.theses.fr/2021MONTS062 Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=101658 Reconnaissance spécifique et cartographie des arbres de la canopée en forêt tropicale en Guyane française par fusion de données lidar et hyperspectrales appliquées aux besoins de la gestion forestière / Anthony Laybros (2021)
Titre : Reconnaissance spécifique et cartographie des arbres de la canopée en forêt tropicale en Guyane française par fusion de données lidar et hyperspectrales appliquées aux besoins de la gestion forestière Type de document : Thèse/HDR Auteurs : Anthony Laybros, Auteur ; Grégoire Vincent, Directeur de thèse Editeur : Montpellier : Université de Montpellier Année de publication : 2021 Format : 21 x 30 cm Note générale : Bibliographie
Thèse pour obtenir le doctorat de l'Université de Montpellier, Spécialité Biologie et BiodiversitéLangues : Français (fre) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Applications de télédétection
[Termes IGN] canopée
[Termes IGN] détection d'ombre
[Termes IGN] données lidar
[Termes IGN] données localisées 3D
[Termes IGN] forêt tropicale
[Termes IGN] fusion d'images
[Termes IGN] fusion de données multisource
[Termes IGN] gestion forestière
[Termes IGN] Guyane (département français)
[Termes IGN] image hyperspectrale
[Termes IGN] lissage de donnéesIndex. décimale : THESE Thèses et HDR Résumé : (Auteur) L'Office National des Forêts (ONF) est chargé de la conservation et de la gestion de 6 millions d'hectares de forêts privé en Guyane française. La possibilité de cartographier les espèces dans la canopée par télédétection est d'un intérêt évident, tant appliquées que scientifique. Les inventaires spatialisés à l'échelle du paysage contribueraient à faire progresser les connaissances fondamentales de ce biome complexe et menacé et aiderait à sa gestion durable. Les cartes de distribution d’espèces peuvent être croisées avec les facteurs environnementaux et fournir ainsi des clés d’interprétation des schémas d’organisation des peuplements forestiers. Du point de vue de la gestion, les cartes de distribution des espèces offrent une rationalisation de l'exploitation forestière. La cartographie des espèces commerciales pourrait favoriser des pratiques forestières minimisant l'impact environnemental de l'exploitation. L'identification des espèces permettrait de prioriser les zones particulièrement riches en espèces commerciales, tout en évitant d'ouvrir des pistes d'exploitation dans les zones à faible niveau de ressources exploitables. La télédétection offre également la possibilité de surveiller l’extension des espèces proliférantes, telles que les lianes. Des capteurs hyperspectraux et LiDAR ont été utilisés à bord d’un avion pour identifier les espèces dans les forêts tropicales guyanaises. Une large gamme spectrale issue des capteurs hyperspectraux (400–2500 nm) est mesurée permettant d'avoir de nombreux descripteurs. Le LiDAR embarqué offre une description fine de la structure du couvert, facilitant la segmentation des houppiers. La fusion de ces deux informations améliore la caractérisation de la ressource. Afin de tirer le meilleur parti des données hyperspectrales, différents prétraitements radiométriques ont été évalués. Le lissage spatial et le filtrage des ombres sont les principaux facteurs qui améliorent la discrimination des espèces. L'utilisation de la gamme spectrale complète est également bénéfique. Ces résultats de classification ont été obtenus sur un groupe 20 espèces abondantes. L’identification de ces mêmes espèces en mélange au sein d’un peuplement hyperdiverse a constitué la deuxième étape de ce travail. Nous avons évalué le niveau d'information nécessaire et le degré de confusion tolérable dans les données d’apprentissage afin de retrouver une espèce cible dans une canopée hyperdiverse. Une méthode de classification spécifique a été mise en œuvre pour être insensible à la contamination entre classes focales/non focales. Même dans le cas où la classe non focale contient jusqu’à 5% de pixels de la classe focale (espèce à identifier), les classifieurs se sont révélés efficaces. La troisième étape aborde le problème de la transposabilité des classifieurs d’une acquisition à une autre. La caractérisation des conditions d’acquisition et la prise en compte de leurs effets sont nécessaires pour convertir les données de radiance en réflectance de surface. Cependant cette opération de standardisation reste une étape extrêmement délicate au vue des nombreuses sources de variabilité : état de l’atmosphère, géométrie soleil-capteur et conditions d'éclairement. Nous évaluons en comparant des vols répétés sur le même site, la contribution des diverses caractéristiques d’acquisition à la divergence spectrale entre dates. Ce travail vise à proposer des pistes pour développer des méthodes de reconnaissance d'espèces qui soient plus robustes aux variations des caractéristiques d'acquisition. Note de contenu : ATTENTE DE DIFFUSION DU TEXTE SUR HAL Numéro de notice : 26528 Affiliation des auteurs : non IGN Autre URL associée : vers diaporama 2018 Thématique : FORET/IMAGERIE Nature : Thèse française Note de thèse : Thèse de Doctorat : Biologie et Biodiversité : Montpellier : 2021 Organisme de stage : UMR AMAP nature-HAL : Thèse DOI : sans Date de publication en ligne : 02/04/2021 En ligne : https://tel.hal.science/tel-03188125 Format de la ressource électronique : URL Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=97558 Développement de la photogrammétrie et d'analyses d'images pour l'étude et le suivi d'habitats marins / Guilhem Marre (2020)PermalinkLocalisation d'objets urbains à partir de sources multiples dont des images aériennes / Lionel Pibre (2018)PermalinkBDA '97, 13èmes journées Bases de données avancées, Grenoble, 9 - 12 septembre 1997 / Jean Ferrié (1997)PermalinkQuelques aspects de l'étude statistique d'une pelouse à brachypodium phoenicoides - quelques aspects quantitatifs de l'interprétation de photographies aériennes / J.M. Montoya Maquin (1964)Permalink