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Dissertations / Theses on the topic 'Images de télédétection'
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1
Khodja, Abdelhamid. "Statistique spatiale et applications aux images de télédétection." Paris, EHESS, 1992. http://www.theses.fr/1992EHES0003.
Full textAbstract:
On s'interesse dans un premier temps au probleme de l'autocorrelation spatiale ou plus precisement au probleme d'interaction entre sites voisins d'un treillis pour l'etude de la loi qui gere le phenomene. Nous avons, apres une etude detaillee des processus spatiaux, restaure des images et etale leurs dynamiques. Les histogrammes se sont reveles tres informatifs sur les images restaurees. Les courbes des residus de par leur forme nous montrent que les modeles sont dynamiques. La derniere partie de ce travail s'interesse a une classe de traitement dont le resultat est un modele ou un ensemble de decisions. Le probleme traite est en fait une methode de segmentation d'images, que l'on pourrait peut-etre appeler approche cartographique d'une image. Une application de cette methode a la foret de bouconne (france) est tres remarquable. La methode de segmentation que nous avons introduite est basee sur le calcul des variances des voisinages d'un pixel donne.
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Plana, Fattori Artemio. "Simulation de l'impact de l'aerosol desertique sur les températures de surface du sol et sur les luminances émergentes de la planète dans la région spectrale 10,5-12,5 microns : Application à l'interprétation de l'imagerie meteosat-ir." Lille 1, 1994. http://www.theses.fr/1994LIL10071.
Full textAbstract:
L'aerosol desertique est constitue de particules minerales soulevees par le vent dans les regions arides de la planete telles que le sahara. Le suivi spatio-temporal de cet aerosol constitue un theme d'interet commun a plusieurs disciplines (la meteorologie, la climatologie, la geochimie, l'ecologie). Il constitue en outre un element important en teledetection depuis l'espace, compte tenu des perturbations induites sur les mesures par la presence des particules. L'interpretation des donnees acquises par les satellites meteosat dans la region spectrale 10,5-12,5 microns (ir) constitue une contribution significative a ce sujet, si on considere la couverture spatiale de la frequence temporelle des images prises. Ce memoire est consacre a l'analyse quantitative des mesures de ce type, dans le but de preciser les limitations et les possibilites d'exploitation de l'imagerie meteosat-ir en termes de contenu en aerosol desertique dans l'atmosphere. La modelisation des processus en jeu a ete choisie comme demarche d'etude, en tenant compte des phenomenes radiatifs et non radiatifs controlant les profils de temperature de l'air et du sol. L'etude comprend trois etapes: (a) la simulation de l'impact de l'aerosol desertique sur les temperatures a l'aide d'un modele meteorologique, (b) la simulation des luminances mesurees par les capteurs en orbite, et (c) la validation des simulations, appliquees a l'analyse de l'imagerie meteosat, par la comparaison avec les resultats de mesures photometriques au sol effectuees durant l'experience stars-1 (novembre 1989, republique du niger). Les simulations tiennent compte des facteurs descriptifs de l'aerosol desertique (indices de refraction, granulometrie, repartition verticale) ainsi que des facteurs non-aerosol du probleme (contenu en vapeur d'eau dans l'atmosphere, proprietes radiatives de la surface au sol, etc. ). Les resultats des simulations sont analyses a partir de cycles diurnes quasi-reproductibles. Ce choix methodologique permet de s'affranchir en grande partie des regimes transitoires, et d'aboutir en outre a des resultats comparables a ceux provenant de la climatologie regionale. L'application des simulations a l'analyse des images meteosat relatives a l'experience stars-1 fournit des evaluations satisfaisantes de l'epaisseur optique de l'aerosol, a condition de prendre en compte des informations complementaires aux donnees satellitaires, telles que le contenu en vapeur d'eau.
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Maggiori, Emmanuel. "Approches d'apprentissage pour la classification à large échelle d'images de télédétection." Thesis, Université Côte d'Azur (ComUE), 2017. http://www.theses.fr/2017AZUR4041/document.
Full textAbstract:
L’analyse des images satellite et aériennes figure parmi les sujets fondamentaux du domaine de la télédétection. Ces dernières années, les avancées technologiques ont permis d’augmenter la disponibilité à large échelle des images, en comprenant parfois de larges étendues de terre à haute résolution spatiale. En plus des questions évidentes de complexité calculatoire qui en surgissent, un de plus importants défis est l’énorme variabilité des objets dans les différentes régions de la terre. Pour aborder cela, il est nécessaire de concevoir des méthodes de classification qui dépassent l’analyse du spectre individuel de chaque pixel, en introduisant de l’information contextuelle de haut niveau. Dans cette thèse, nous proposons d’abord une méthode pour la classification avec des contraintes de forme, basée sur l’optimisation d’une structure de subdivision hiérarchique des images. Nous explorons ensuite l’utilisation des réseaux de neurones convolutionnels (CNN), qui nous permettent d’apprendre des descripteurs hiérarchiques profonds. Nous étudions les CNN depuis de nombreux points de vue, ce qui nous permettra de les adapter à notre objectif. Parmi les sujets abordés, nous proposons différentes solutions pour générer des cartes de classification à haute résolution et nous étudions aussi la récolte des données d’entrainement. Nous avons également créé une base de données d’images aériennes sur des zones variées, pour évaluer la capacité de généralisation des CNN. Finalement, nous proposons une méthode pour polygonaliser les cartes de classification issues des réseaux de neurones, afin de pouvoir les intégrer dans des systèmes d’information géographique. Au long de la thèse, nous conduisons des expériences sur des images hyperspectrales, satellites et aériennes, toujours avec l’intention de proposer des méthodes applicables, généralisables et qui passent à l’échelle<br>The analysis of airborne and satellite images is one of the core subjects in remote sensing. In recent years, technological developments have facilitated the availability of large-scale sources of data, which cover significant extents of the earth’s surface, often at impressive spatial resolutions. In addition to the evident computational complexity issues that arise, one of the current challenges is to handle the variability in the appearance of the objects across different geographic regions. For this, it is necessary to design classification methods that go beyond the analysis of individual pixel spectra, introducing higher-level contextual information in the process. In this thesis, we first propose a method to perform classification with shape priors, based on the optimization of a hierarchical subdivision data structure. We then delve into the use of the increasingly popular convolutional neural networks (CNNs) to learn deep hierarchical contextual features. We investigate CNNs from multiple angles, in order to address the different points required to adapt them to our problem. Among other subjects, we propose different solutions to output high-resolution classification maps and we study the acquisition of training data. We also created a dataset of aerial images over dissimilar locations, and assess the generalization capabilities of CNNs. Finally, we propose a technique to polygonize the output classification maps, so as to integrate them into operational geographic information systems, thus completing the typical processing pipeline observed in a wide number of applications. Throughout this thesis, we experiment on hyperspectral, atellite and aerial images, with scalability, generalization and applicability goals in mind
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Chikr, El Mezouar Miloud. "Fusion d'images en télédétection satellitaire." Rennes, INSA, 2012. http://www.theses.fr/2012ISAR0031.
Full textAbstract:
Les satellites d'observation de la Terre fournissent des données multi-spectrales et panchromatiques ayant différentes résolutions spatiales, spectrales, temporelles, et radiométriques. La fusion d'une image panchromatique ayant une haute résolution spatiale, mais une basse résolution spectrale avec une image multi-spectrale ayant une basse résolution spatiale mais une haute résolution spectrale est très utile dans de nombreuses applications de télédétection nécessitant à la fois de hautes résolutions spatiales et spectrales. Dans l'image fusionnée les structures et les objets sont bien rehaussés, et la classification de ces objets devient plus précise. Ces techniques de traitement d'image sont connues sous le nom de pansharpening ou les techniques de fusion de résolutions. Dans cette thèse, trois algorithmes sont proposés pour la fusion dont deux dans la catégorie de substitution de composants où nos principales contributions consistent à utiliser la transformée IHS et rehausser la bande verte dans les zones de végétation. Dans le premier algorithme, la végétation est détectée en utilisant l’indice NDVI et le rehaussement de la végétation est effectué avant le processus de fusion. En revanche, pour le second algorithme le rehaussement de la végétation se fait après le processus de fusion et la végétation est délimitée à l'aide d'un nouvel indice (HRNDVI) proposé pour des images de hautes résolutions. HRNDVI est utilisé dans l'extraction de la végétation, même dans le cas complexe des zones urbaines où la végétation est dispersée. Ainsi, en utilisant HRNDVI, une nouvelle méthode a été proposée et testée pour extraire la végétation. Le troisième algorithme pansharpening est inclus dans la catégorie multi-résolution basée sur la transformée NSCT. L'amélioration des résultats est assurée par l’utilisation d'un nombre de niveaux de décomposition réduit pour les images multi-spectrales et un nombre plus élevé de niveaux de décomposition pour l'image panchromatique. Cette stratégie permet d’aboutir à des résultats visuels et quantitatifs satisfaisants. En outre, la contribution de la thèse considère aussi l'évaluation de la qualité des images fusionnées. En fait, un nouveau protocole pour l'évaluation de la qualité est proposé. En fonction de l'application à utiliser, il peut être réglé pour favoriser la qualité spectrale ou spatiale<br>Earth observation satellites provide multispectral and panchromatic data having different spatial, spectral, temporal, and radiometric resolutions. The fusion of a panchromatic image having high spatial but low spectral resolutions with multispectral images having low spatial but high spectral resolutions is a key issue in many remote sensing applications that require both high spatial and high spectral resolutions. The fused image may provide feature enhancement, and classification accuracy increase. These image processing techniques are known as pan-sharpening or resolution fusion techniques. In this thesis three algorithms are proposed for pansharpening. In the component substitution category, our main contribution consists in using the IHS transform and boosting the Green band in the vegetated areas. In this case, two algorithms were proposed. In the first one the vegetation is detected using the NDVI index and the boosting is done before the fusion process. In contrast, for the second algorithm the boosting is done after the fusion process and the vegetation is delineated using a new index (HRNDVI) proposed for high resolution images. HRNDVI is used in vegetation extraction even in the complex urban case where the vegetation is scattered. Hence, a new method, using HRNDVI, was proposed and tested to extract vegetation. The third pansharpening algorithm is included in the multiresolution category based on the NSCT transform. The improvement is assured by using a low number of decomposition levels for multispectral images and a high number of decomposition levels for the panchromatic image. This strategy allows getting satisfying visual and quantitative results. Moreover, the contribution of the thesis considers also the quality assessment of the obtained pansharpened images. In fact, a new protocol for evaluating the quality is proposed. According to the application under use, it can be adjusted to favour the spectral or the spatial qualities
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El, Ghouat Mohamed Abdelwafi. "Classification markovienne pyramidale adaptation de l'algorithme ICM aux images de télédétection." Thesis, National Library of Canada = Bibliothèque nationale du Canada, 1997. http://www.collectionscanada.ca/obj/s4/f2/dsk3/ftp04/nq26379.pdf.
Full text
6
Le, Du-Blayo Laurence. "Images du paysage : télédétection, intervisibilité et perception : l'exemple des Côtes d'Armor." Rennes 2, 1995. http://www.theses.fr/1995REN20016.
Full textAbstract:
Dans un contexte social sensible au devenir du paysage et face à la volonté des pouvoirs publics de mieux gérer l'évolution des paysages, ce travail propose un point épistémologique et bibliographique sur l'analyse du paysage et, dans le cadre d'une approche systémique globale, développe l'apport de certains outils de traitement d'image. Le plan se structure autour de trois axes thématiques : l'analyse du paysage concret et de ses caractères visuels (unités de paysage, transects paysagers. . ), les traitements d'images (images satellites, visualisations en 3D, cartographie de l'intervisibilité. . . ) Et enfin la perception et la gestion du paysage (subjectivité de l'image du paysage, évolution historique des types de représentations, aspects législatifs. . . ). Ces trois axes thématiques sont croises avec un emboîtement d'échelles afin d'approfondir l'analyse du paysage selon trois points de vue imbriqués : la vue du dessus (à petite échelle), la vue en perspective (à moyenne échelle) la vue du dedans (à grande échelle). Ce schéma est appliqué au département des Cotes d'Armor, et plus particulièrement au littoral du Trégor et du Goelo. Il n'est pas question ici de prétendre à une monographie exhaustive des paysages costarmoricains mais simplement d'ancrer dans cet espace une réflexion théorique et méthodologique plus globale<br>In a social context concerned with the future of landscape, and dealing with the necessity of authorities to control the evolution of landscape, this work proposes an epistemological and bibliographical restatement of landscape analysis. Using a systemic approach, the interest of remote sensing and other numerical treatments are developed. The plan is structured around three thematic axes: analysis of concret landscape and its usual characteristics (landscape units, landscape gradients. . . ), work on numerical images (remote sensing, 3D visualization, view shed analysis. . . ) And finally perception, representation and gestion of landscapes (the subjectivity of landscape images and its historical evolution, legislative aspects. . . ). This three thematic axes are confronted with a change of scale, in order to go further into landscape analysis using three points of view: the view from above (small scale), the perspective view (medium scale) and the view from within (large scale). This schema is applied to the department of Cotes d'Armor, and more specifically to the coast of Tregor and Goelo. There is no attempt, here, to produce an exhaustive monograph of this region, but simply to materialize a global theoretical and methodological reflexion
7
Andrés, Samuel. "Ontologies dans les images satellitaires : interprétation sémantique des images." Phd thesis, Université Montpellier II - Sciences et Techniques du Languedoc, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00998692.
Full textAbstract:
Étant donnée l'évolution technologique des capteurs embarqués à bord des satellites, le potentiel d'images satellitaires accessible s'accroît de telle manière que se pose maintenant la question de son exploitation la plus efficace possible. C'est l'objectif du projet CARTAM-SAT que de fluidifier la chaîne de traitement depuis les satellites jusqu'aux utilisateurs des images. La thèse s'inscrit dans ce cadre. Les traitements relatifs aux images ont évolué au cours des années. Les images basse résolution étaient traitées par une approche dite pixel alors que la haute résolution a permis le développement d'une approche dite objet. Cette dernière s'attache à analyser non plus des pixels isolés, mais des groupes de pixels représentatifs d'objets concrets sur le terrain. Ainsi, en principe, ces groupes de pixels sont dotés d'une sémantique propre au domaine de la télédétection. La représentation des connaissances a évolué parallèlement aux images satellitaires. Les standards de représentation ont profité de l'expansion du web pour donner naissance à des standards comme OWL. Celui-ci repose en grande partie sur les logiques de description qui permettent l'utilisation de raisonneurs automatiques capables d'inférer une connaissance implicite.Cette thèse se place à la jonction de ces deux sciences et propose une approche ontologique d'analyse des images satellitaires. Il s'agit de formaliser différents types de connaissances et de conceptualisations implicitement utilisés par les logiciels de traitement d'image et par les experts en télédétection, puis de raisonner automatiquement sur la description d'une image pour en obtenir une interprétation sémantique.Ce principe général est susceptible de nombreuses déclinaisons techniques. La mise en œuvre a consisté en la réalisation d'un prototype alliant une bibliothèque d'analyse d'images satellitaires et un raisonneur basé sur les ontologies. L'implémentation proposée dans la thèse permet d'explorer quatre déclinaisons techniques du principe qui mènent à des discussions sur la complémentarité des paradigmes d'analyse pixel et objet, la représentation de certaines relations spatiales et la place de la connaissance par rapport aux traitements.
8
Cariou, Claude. "Analyse spectrale d'images numériques : application à la télédétection spatiale des océans." Brest, 1991. http://www.theses.fr/1991BRES2013.
Full textAbstract:
L’application de méthodes d'estimation spectrale paramétrique 2d aux images de télédétection spatiale est envisagée dans le cadre de l'océanographie, avec pour but de déterminer les paramètres physiques des phénomènes de surface (houle, vagues). En particulier, l'accent est mis sur la modélisation linéaire des champs aléatoires 2d: quatre nouvelles méthodes s'appuyant sur des modèles ar et arma, et tenant compte des spécificités des images numériques sont proposées. Deux d'entre elles font appel a une modélisation empirique (principe hm) de la densité spectrale de puissance (dsp). A l'aide de simulations, les performances de plusieurs estimateurs sont étudiées en termes de détection de fréquences pures et d'adéquation des dsp estimées aux dsp théoriques. Les méthodes ar-hm et me (maximum d'entropie) fournissent globalement les meilleurs résultats, mais la méthode arma-hm est la plus appropriée pour la détection de fréquences pures. Ces méthodes sont ensuite appliquées a des images de télédétection de la mer. Sur les images de type optique, les méthodes ar-hm et me donnent des résultats satisfaisants, en permettant notamment la mise en évidence de trains de houle multiples par l'analyse de petites images. Sur les images radar, c'est la méthode arma-hm qu'il faut privilégier. D'autres applications de ces méthodes sont présentées dans le même contexte, comme la détection d'ondes internes, l'évaluation de la bathymétrie en eaux peu profondes et l'étude de la propagation de la houle dans les glaces
9
Quirin, Arnaud. "Découverte de règles de classification par approche évolutive : Application aux images de télédétection." Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008), 2005. http://www.theses.fr/2005STR13193.
Full text
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André, Gilles. "La détection et la cartographie des dommages et des marqueurs de catastrophes naturelles par imagerie spatiale optique et radar." Paris 7, 2002. http://www.theses.fr/2002PA070057.
Full textAbstract:
L'objectif de notre travail est d'étudier les marqueurs et les dommages consécutifs à une catastrophe naturelle à partir d'imagerie satellitaire, et d'analyser les potentialités de ce type de données spatiales dans la détection de ces marqueurs et dommages post catastrophes naturelles. Dans ce travail, nous nous sommes intéressés aux séismes et aux inondations à partir d'exemples précis comme les séismes d'Izmit en Turquie (1999), de Bhuj en Inde (2001), les inondations de l'Aude (1999), les coulées de boue du Venezuela (1999) et les inondations qui ont affecté Madagascar et le Mozambique (2000). Disposant d'un corpus d'images satellites couvrant les différents événements étudiés, nous avons d'une part, analysé l'ensemble des traitements d'images qui nous semblait le plus adapté à la recherche de marqueurs et de dommages, et d'autre part, nous avons adapté et développé de nouvelles méthodes pour détecter et cartographier ces dommages et marqueurs de C. N. Nos recherches nous ont permis de conclure sur les potentialités et limites de chaque type d'images satellites. Dans la caractérisation des dommages suite à un séisme, nous avons constaté que les images radar d'amplitude n'étaient d'aucune efficacité, alors que les images optiques à moyenne résolution permettent de détecter, en analyse multitemporelle, les dommages les plus importants alors que les images à très haute résolution sont bien adaptées à l'identification de dommages. Concernant les inondations, nous avons constaté que si certaines images conduisaient à des résultats positifs dans un cas, elles pouvaient dans d'autres circonstances ne pas donner de résultats satisfaisants. De même, une étude comparée de différentes méthodes de traitements sur un même cas, nous a montré la très grande variabilité des résultats en fonction de la méthode utilisée. Il ne semble donc pas y avoir actuellement une seule et unique méthode robuste pour la détection des dommages et des marqueurs liés aux inondations<br>The aim of our research is to study the potentialities and the limits of spatial imagery for the detection of damages after major natural hazard. In order to realize this work, we have studied several examples such as Izmit (1999) and Bhuj (2001) earthquakes, flood of the river Aude (1999), mud flow in Venezuela (1999), and the hurricane and flood in Madagascar and Mozambique (2000). In this work, we have studied and applied the more efficient image treatments for the damages detection, and we have also adapted and developed new methods such as the morphological anomalies recognition for the damages assessment and mapping. Our researches permit us to conclude on the potentialities and limits of each kind of special data. First, we have noted that radar imagery is unavailable for the detection of building damage levels after an earthquake. Only the optical data, at medium and high resolution permit to detect several levels of damage using a multitemporal analysis or morphological approach. Concerning the detection of damages after flood or mud flow, we have observed that results depend more on the geographic and meteorological situation than on the type of spatial data used. A compared study of different approaches on the same case has shown the great variabilty of the result depending on the methodology used. It doesn't seem to have a single and general method for the damages detection
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Trias-Sanz, Roger. "Semi-automatic rural land cover classification from high resolution remote sensing images." Paris 5, 2006. http://www.theses.fr/2006PA05S005.
Full textAbstract:
Cette thèse présente un chaine d'analyse d'image qui, à partir d'images numériques à haute résolution et à trois ou quatre canaux (50 cm, couleur et, dans certains cas, proche infrarouge), mais aussi en s'appuyant sur le parcellaire cadastral, rend une segmentation des images en parcelles agraires (champs, forêts, vignes,. . . ) et une classification de celles-ci, avec une très haute fiabilité, et attribue à chaque segment classifié une mesure qui indique la confiance que le système a en cette classification. Elle inclut une étude sur l'intérêt de la texture et les espaces de couleur pour la segmentation et la classification, deux méthodes de recalage de graphes sur une image, un modèle de probabilité novateur et ses algorthmes de classification par régions associées, et un éstimateur très précis de la période et de l'orientation<br>This thesis presents a complete image analisys system which, from high-resolution 3 or 4-channel digital images (50 cm, colour and optionally near infrared), and using the cadastre database, segments the images into agriculturally-homogeneous regions, (fields, forests, vines, and so on) and classifies these regions, tagging each classified region with a confidence measure which indicates the system's confidence in each classification. It includes a study of the value of texture features and transformed colour spaces for segmentation and classification, two methods for registering a graph onto an image, a novel probability model and associated per-region classification algorithms, and a high precision period and orientation estimator
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Amat, Jean-Louis. "Automatisation de traitements d'images : application au calcul de paramètres physiques en télédétection." Nice, 1987. http://www.theses.fr/1987NICE4154.
Full textAbstract:
Le problème de la représentation et de l'utilisation des traitements d'images sous forme de séquences d’opérations est présenté. Le cadre d'application présenté est le calcul de paramètres physiques en climatologie, obtenues à partir d'images infra-rouge de satellites. La gestion des images est assurée par une base de données relationnelle d'images de télédétection. L’environnement logiciel construit autour de la base autorise la manipulation des images avec transformation automatique de la géométrie et de la radiométrie. De manière générale, l'environnement de programmation autorise l'accès aux informations désirées de manière transparente à l'utilisateur
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Jang, Jae-Dong. "Evaluation of thermal-water stress of forest in southern Québec from satellite images." Thesis, Université Laval, 2004. http://www.theses.ulaval.ca/2004/21726/21726.pdf.
Full textAbstract:
Le stress hydro-thermique a été évalué pour la région du sud du Québec à l’aide des images SPOT VEGETATION (VGT) et NOAA AVHRR, pour deux saisons de croissance (1999 et 2000). Pour extraire la température de surface à l’aide des images AVHRR, l’algorithme ‘split-window’ (Coll et al., 1994b) a été choisi suite à la comparaison avec six algorithmes connus.
Les réseaux de neurones artificiels ont été entraînés pour la détection des nuages sur les données quotidiennes synthèses (S1) et les données P. Cette analyse montre que les réseaux identifient les nuages avec plus de précision que le masque standard fourni avec les données. Les réseaux détectent non seulement les nuages épais et brillants, mais également les nuages minces et peu brillants. Comme autre application, les réseaux ont été employés pour estimer la température de l'air. Les variables d’entrées pour les réseaux étaient les cinq bandes de l'image AVHRR, l'altitude de surface, l'angle de zénith solaire, et le jour julien. Le réseau utilisant toutes les données d’entrée a fourni les meilleurs résultats, avec 22 noeuds dans la couche cachée.
Le ‘normalized difference vegetation index’ (NDVI) et le ‘normalized difference water index’ (NDWI) sont déduits de SPOT VGT pour évaluer l’état hydrique végétal et la température de surface a été obtenu des images AVHRR pour l’état thermique. Ces deux indices de végétation forment un nouvel indice d’humidité normalisée (NMI) qui s’est révélé inversement corrélé à la température de surface. Un trapèze, exploitant les valeurs de la température de surface et du NMI, permet d’identifier le statut hydro-thermique du couvert végétal. Ces résultats sont validés par une comparaison avec les indices forêt-météo de la méthode canadienne.<br>The thermal-water stress of the vegetation canopy was evaluated for southern region Québec from SPOT VEGETATION (VGT) and NOAA AVHRR images, and for the 1999 and 2000 reproduction seasons. To retrieve surface temperatures from AVHRR images, the algorithm of Coll et al. (1994b) was found to be the optimal method for our study area by comparing six algorithms.
Artificial Neural Networks (ANNs) were trained for cloud detection on daily synthesis (S1) and P data of the SPOT VGT system. The analysis demonstrated the superior classification of the network over the standard cloud masks provided with the data. The network detected not only bright thick clouds but also thin or darker clouds. As another application study, ANNs were employed for estimating air temperatures. The input variables for the networks were the five bands of the AVHRR image, surface altitude, the solar zenith angle, and Julian day. The network using all the input data provided the best results, with 22 nodes in the hidden layer.
The Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) and the Normalized Difference Water Index (NDWI) were derived from SPOT VGT for evaluating vegetation water status and surface temperature was retrieved from AVHRR for the thermal status. The two vegetation indices were integrated for evaluating the vegetation condition and water status as a new index, namely the Normalized Moisture Index (NMI). A trapezoid was defined by the NMI and by surface temperature and the thermal-water status of the vegetation canopy was determined according to the four sectors of the trapezoid. The thermal-water status was validated by comparing it with the indices of the Canadian Forest Fire Weather Index System.
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Corpetti, Thomas. "Images & télédétection : analyse de séquences à basse et très haute résolution spatiale." Habilitation à diriger des recherches, Université Rennes 1, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00616558.
Full textAbstract:
Ce document d'habilitation est consacré à l'étude de séries temporelles d'images de télédétection à basse (LSR) et à très haute résolution spatiale (VHSR). Les phénomènes étudiés concernent la météorologie et l'océanographie (données LSR) et l'agriculture et le milieu urbain (données VHSR). La fréquence d'acquisition des données satellites est inversement proportionnelle à la résolution spatiale. Ainsi, pour des données LSR, la cadence d'acquisition est élevée (une images pour $15min$ avec le satellite MSG --Météosat Seconde Génération) et cela autorise l'étude des mouvement atmosphériques turbulents observés à travers le mouvement des nuages, la circulation océanique, ... Les problèmes d'analyse d'images associés concernent l'estimation du mouvement, le suivi de courbe ou encore l'interpolation de données manquantes. En ce qui concerne les données VHSR, la période séparant deux images peut varier de quelques semaines à quelques mois. Les études associées sont alors dédiées à la détection de changements structurels entre deux images. Du point de vue méthodologique, l'analyse de données LSR est principalement réalisée en introduisant des connaissances physiques a priori dans les outils classiques d'analyse d'images. Une part importante est dédiée à l'utilisation de techniques d'assimilation variationnelle de données. Pour l'analyse de données VHSR, nous proposons des descripteurs spécifiques permettant de caractériser les motifs texturés que l'on a à manipuler. Ces descripteurs sont ensuite utilisés pour résoudre différents problèmes d'analyse de données VHSR tels que la segmentation, la classification, la détection de fronts texturés ou encore l'estimation de l'orientation. Enfin, un chapitre est consacré à la détection de changements où nous proposons des techniques pour le détection binaire et multi-labels.
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Chamberland, Jean. "La télédétection d'un environnement forestier abitibien : comparaison des images MSS, TM et SPOT." Thesis, University of Ottawa (Canada), 1991. http://hdl.handle.net/10393/7822.
Full textAbstract:
Three satellite images originating from MSS (06-19, 1983), TM (09-19, 1984) and SPOT (04-22, 1987) were analysed in a forestry context for a region part of north-western Quebec. The result of this work was mainly based on visual analysis; the TM image best performed according to the parameters on which this research was conducted.
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Djamai, Najib. "Exploitation des images satellitaires Modis-Terra pour la caractérisation des états de surface : cas de la Tunisie." Thesis, Université Laval, 2010. http://www.theses.ulaval.ca/2010/27678/27678.pdf.
Full text
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Martowicz, Patrick. "La protection des données de télédétection spatiale en droit privé comparé français et allemand." Toulouse 1, 1996. http://www.theses.fr/1996TOU10003.
Full textAbstract:
Les données de télédétection constituent l'exemple le plus caractéristique de nouveaux biens que le droit positif appréhendé encore avec réticences, en raison de leur nature incorporelle et de leur contenu hautement informationnel. L'étude de la protection de ces données-informations requiert qu'elles soient confrontées aux modes directs de réservation par la propriété classique et intellectuelle mais également aux modes de réservation indirects que constituent le contrat et la responsabilité civile, envisagée sous l'angle de la concurrence déloyale et du parasitisme économique. L'analyse comparatiste permet d'apprécier les différences importantes d'approche de ces biens nouveaux par les deux systèmes français et allemand. C'est précisément en raison de ces divergences nationales et des difficultés à surmonter en droit positif que le législateur communautaire a pris l'initiative de proposer dans une directive relative aux bases de données, la création d'un droit sui generis, d'application cumulative avec les droits s'appliquant éventuellement sur le contenu ou la structure de la base. Ce droit présenté comme nouveau, semble constituer une quasi-propriété ou une propriété d'une nature particulière, dont on trouve déjà une évocation dès le début du siècle à propos des nouvelles des agences de presse<br>Remote sensing data is the very best example of new goods which statute law and jurisprudence consider only with great difficulties. The reason for lays in the non corporeal nature of those and its contents, ie the information itself. Therefore, analysis of the protection of remote sensing data requires the study of the possible appropriation through property right and copyright or neighbouring rights but also contract law and unfair competition. This approach underlines the differences between the French and the German system. For this reason, the European community has undertaken a directive draft proposal, creating a new right, sui generis which would apply on data bases notwithstanding copyright or neighbouring rights on the content of the latter. This sui generis right however is being presented as a new one; but it rather seems to be a quasi property right which had already been mentioned in some cases related to news information in the early century
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Albattah, Mahmoud. "Modélisation géométrique et stéréorestitution photogrammétrique des images spatiales type Spot." Observatoire de Paris, 1989. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01958573.
Full textAbstract:
La thèse comporte trois parties originales : 1) la première est une extension à SPOT des formules classiques de la photogrammétrie analytique en vue de résoudre les problèmes de spatio-triangulation ; 2) dans la deuxième, on montre que l'on peut calculer l'image SPOT d'un point terrestre en moins de 60 opérations élémentaires ; 3) dans la troisième, on expose une méthode de transformation d'un couple stéréoscopique d'images SPOT en un couple d'images épipolaires restituable sur tout type d'appareil sans déformation de relief ; seule une correction planimétrique (moins de 40 opérations élémentaires par point) est nécessaire après restitution. Un couple prototype a été réalisé en mai 1988 et s'est avéré en tout point conforme aux précisions.
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Hammami, Imen. "Fusion d'images de télédétection hétérogènes par méthodes crédibilistes." Thesis, Ecole nationale supérieure Mines-Télécom Atlantique Bretagne Pays de la Loire, 2017. http://www.theses.fr/2017IMTA0034/document.
Full textAbstract:
Avec l’avènement de nouvelles techniques d’acquisition d’image et l’émergence des systèmes satellitaires à haute résolution, les données de télédétection à exploiter sont devenues de plus en plus riches et variées. Leur combinaison est donc devenue essentielle pour améliorer le processus d’extraction des informations utiles liées à la nature physique des surfaces observées. Cependant, ces données sont généralement hétérogènes et imparfaites ce qui pose plusieurs problèmes au niveau de leur traitement conjoint et nécessite le développement de méthodes spécifiques. C’est dans ce contexte que s’inscrit cette thèse qui vise à élaborer une nouvelle méthode de fusion évidentielle dédiée au traitement des images de télédétection hétérogènes à haute résolution. Afin d’atteindre cet objectif, nous axons notre recherche, en premier lieu, sur le développement d’une nouvelle approche pour l’estimation des fonctions de croyance basée sur la carte de Kohonen pour simplifier l’opération d’affectation des masses des gros volumes de données occupées par ces images. La méthode proposée permet de modéliser non seulement l’ignorance et l’imprécision de nos sources d’information, mais aussi leur paradoxe. Ensuite, nous exploitons cette approche d’estimation pour proposer une technique de fusion originale qui permettra de remédier aux problèmes dus à la grande variété des connaissances apportées par ces capteurs hétérogènes. Finalement, nous étudions la manière dont la dépendance entre ces sources peut être considérée dans le processus de fusion moyennant la théorie des copules. Pour cette raison, une nouvelle technique pour choisir la copule la plus appropriée est introduite. La partie expérimentale de ce travail est dédiée à la cartographie de l’occupation des sols dans les zones agricoles en utilisant des images SPOT-5 et RADARSAT-2. L’étude expérimentale réalisée démontre la robustesse et l’efficacité des approches développées dans le cadre de cette thèse<br>With the advent of new image acquisition techniques and the emergence of high-resolution satellite systems, remote sensing data to be exploited have become increasingly rich and varied. Their combination has thus become essential to improve the process of extracting useful information related to the physical nature of the observed surfaces. However, these data are generally heterogeneous and imperfect, which poses several problems in their joint treatment and requires the development of specific methods. It is in this context that falls this thesis that aimed at developing a new evidential fusion method dedicated to heterogeneous remote sensing images processing at high resolution. In order to achieve this objective, we first focus our research, firstly, on the development of a new approach for the belief functions estimation based on Kohonen’s map in order to simplify the masses assignment operation of the large volumes of data occupied by these images. The proposed method allows to model not only the ignorance and the imprecision of our sources of information, but also their paradox. After that, we exploit this estimation approach to propose an original fusion technique that will solve problems due to the wide variety of knowledge provided by these heterogeneous sensors. Finally, we study the way in which the dependence between these sources can be considered in the fusion process using the copula theory. For this reason, a new technique for choosing the most appropriate copula is introduced. The experimental part of this work isdevoted to land use mapping in case of agricultural areas using SPOT-5 and RADARSAT-2 images. The experimental study carried out demonstrates the robustness and effectiveness of the approaches developed in the framework of this thesis
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Gilliot, Jean-Marc. "Traitement et interprétation d'images satellitaires SPOT : application à l'analyse des voies de communication." Paris 5, 1994. http://www.theses.fr/1994PA05S028.
Full text
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Habib, Tarek. "Mesures de similarités pour la détection de changements abrupts en imagerie satellitaire multicapteurs." Grenoble INPG, 2008. http://www.theses.fr/2008INPG0122.
Full textAbstract:
Les images acquises par des satellites imageurs permettent l’étude et le suivi des évolutions de la surface terrestre et ce avec une couverture (spatiale et temporelle) impossible à atteindre par d’autres moyens. Malgrè cela, dans le cas d’évènements catastrophiques d’origine naturelle, industrielle ou autre, il est souvent difficile de proposer, dans un délai suffisamment court, des analyses d’impact à partir d’images satellites. Dans cette thèse, on propose des méthodes pour la détection de changements abrupts. Ces méthodes sont déstinais à résoudre les problèmes techniques ci-dessus mentionnés, ainsi ils pourront être utilisés dans le cadre d’évaluation des risques et des dégâts. Les algorithmes développés sont donc générique par rapport aux type, résolution, quantité et nature des données, et offrent des performances interessantes en terme de précision et de temps de calcul<br>Images acquired using satellites allows the study of the evolution of the earth's surface with a coverage (both spatial and temporal) that is impossible to match by any other technology. Despite this fact, in the case of a natural or industrial disaster, it is generally difficult to propose, in a reasonable delay, impact and da mage assessment using satellite images. Ln this thesis, we propose methods for the detection of abrupt changes. These methods are destined to solve the above mentioned technical problems, and thus satellite images could be fully exploited in the framework of risk and hazard assessment. The algorithms that we have developed are generic with respect to the type, resolution, quantity and the nature of the data, and they offer interesting results in terms of precision and computation time
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Rochery, Marie. "Contours actifs d'ordre supérieur et leur application à la détection de linéiques dans les images de télédétection." Nice, 2005. http://www.theses.fr/2005NICE4036.
Full textAbstract:
Cette thèse aborde le problème de l'introduction d'une connaissance a priori sur la géométrie de l'objet à détecter dans le cadre général de la reconnaissance de formes dans une image. L'application choisie pour illustrer ce problème est la détection de réseaux de linéiques dans des images satellitaires et aériennes. Nous nous plaçons dans le cadre des contours actifs, qui ont été largement utilisés en traitement d'image pour l'extraction d'objets, et nous introduisons une nouvelle classe de contours actifs d'ordre supérieur. Cette classe permet la création de nouveaux modèles rendant possible l'incorporation d'informations géométriques fortes définissant plutôt qu'une forme spécifique, une famille générale de formes. Nous étudions, dans un premier temps, un cas particulier d'énergie quadratique qui favorise des structures à plusieurs bras de largeur à peu près constante et connectés entre eux. Cette énergie démontre les perspectives de modélisation qu'offre la nouvelles classe de contours actifs introduite. L'énergie étudiée ainsi que des termes linéaires de longueur et d'aire sont utilisés comme termes d'a priori pour les modèles d'extraction de linéiques que nous proposons. Plusieurs termes d'attache aux données sont proposés dont un terme quadratique permettant de lier la géométrie du contour et les propriétés de l'image. Un modèle d'extraction permettant de gérer les occultations est également présenté. Pour permettre la minimisation de l'énergie, nous développons un cadre méthodologique utilisant les courbes de niveau. Les forces non locales sont calculées sur le contour extrait avant d'être étendues sur tout le domaine considéré. Finalement, afin de résoudre certaines difficultés rencontrées avec les contours actifs standards ainsi que les nouveaux modèles, nous proposons d'utiliser des modèles de champs de phase pour modéliser les régions. Cette méthodologie offre une alternative avantageuse aux techniques classiques et nous définissons des modèles d'extraction de linéiques similaires aux contours actifs d'ordre supérieur dans ce cadre. La pertinence de tous les modèles proposés est illustrée sur des images satellitaires et aériennes réelles<br>This thesis addresses the question of how to introduce prior knowledge about the shape of an object to be detected in the general framework of object recognition from images. We illustrate this idea with the problem of line network extraction from satellite and aerial images. We use the framework of active contours, which has been extensively used in image processing for object extraction. We introduce a whole new class of active contours, named "higher-order active contours". This class allows us to define new models that incorporate sophisticated prior geometric knowledge describing, rather than a specific shape, a general family of shapes. We first study a particular case of a geometric quadratic energy that favours network structures composed of arms of roughly constant width joined at junctions. This energy demonstrates the modelling possibilities offered by the new class of active contours. The geometric quadratic energy is added to the linear terms length and area, and is used as a geometric prior for the line network extraction models we propose. Several image terms are defined, one of them being a quadratic term linking the geometry of contour points and the data. A model for extraction in presence of occlusions is also presented. In order to minimize these energies, we develop an algorithm based on the level set methodology. The non-local forces of the gradient descent equation are computed on the extracted contour, before being extended to the whole domain. Finally, in order to solve certain difficulties with both standard active contours and the new models, we propose to use phase field models to model regions
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Winter, Alexandre. "Entropie et représentations multiéchelles pour l'interprétation automatique d'images satellitaires et aériennes." Paris, ENST, 1997. http://www.theses.fr/1997ENST0023.
Full textAbstract:
Les plus récents satellites optiques d'observation de la terre ainsi que les photographies aériennes offrent des perspectives très intéressantes en termes de précision et de robustesse de détection dans le cadre de l'interprétation automatique d'images de télédétection. En effet, les classiques images SPOT panchromatiques à 10 M de résolution manquent de précision, notamment pour les objets construits par l'homme : par exemple, les zones urbaines ou suburbaines y sont très difficiles à analyser. Cependant, augmenter la résolution n'est pas une solution à tous les problèmes. Les images haute résolution sont volumineuses, lourdes à traiter et contiennent une quantité de détails qui cachent la structure de la scène. Une approche naturelle consiste ainsi à introduire dans les processus d'analyse automatique un critère d'échelle. Nous formulons l'hypothèse suivante : chaque caractéristique d'un objet est associée à une échelle optimale de détection. L'analyse du comportement des images et objets dans les échelles permet alors d'exploiter cette hypothèse de différentes manières. Notons qu'à la différence d'autres approches multiéchelles, notre analyse est statistique. Elle se fonde sur des mesures issues de la théorie de l'informaiton, que la représentation en ondelettes permet de répartir sur l'image. Ces principes constituent un des apports théoriques de ce travail. Cette thèse présente aussi plusieurs mises en oeuvre de cette coneption de l'échelle. Le détecteur scalaire (DS) détecte de manière entièrement automatique et robuste des objets dont la taille est connue à priori. L'analyse scalaire (AS) utilise l'échelle pour structurer des objets, voire même une image, en fusionnant les résultats du DS à différentes échelles. Enfin, le procédé FAME utilise tous ces principes afin de réaliser une focalisation d'attention, durant laquelle les détections des échelles grossières définissent des zones d'intérêt aux échelles fines
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DUPUIS, XAVIER ROLAND GEORGES. "Etude de modeles non-lineaires dans le cadre de l'imagerie coherente. Application a la classification et a l'interferometrie d'image radar a ouverture synthetique." Nice, 1999. http://www.theses.fr/1999NICE5342.
Full textAbstract:
Ce memoire est consacre a trois traitements de l'imagerie coherente et plus particulierement radar. Les donnees mesurees forment des images complexes, qui sont traitees tant sur le module que sur la phase. L'approche du filtrage du bruit de chatoiement, qui entache l'image du module, est basee sur la minimisation d'un critere deterministe non-lineaire. Le critere qui est defini prend explicitement en compte l'aspect multiplicatif de ce bruit et preserve les structures de l'image tout en lissant les zones homogenes. De plus, les coefficients qui ponderent l'influence des differents termes de ce critere s'auto-adaptent localement dans l'image. La methode fournit, outre la scene filtree, la carte des discontinuites et une estimation du bruit de chatoiement. Ces resultats sont utilises pour classifier les images du module. L'algorithme de classification supervisee est basee sur la minimisation de deux criteres deterministes qui s'appliquent sur l'image filtree et sur l'image des textures. Ces criteres prennent en compte les classes d'un voisinage ponderes par la carte de discontinuites calculee lors du filtrage. Le deroulement de phase est base sur une estimation du gradient. La preservation des contours et des zones non-coherence de l'interferogramme, lors du filtrage du gradient, permet d'eliminer les pics dus aux sauts de phase. Le gradient obtenu est integre en evitant les zones a problemes marquees lors du filtrage.
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Despan, Daniela. "Modèles théoriques et mesures de la diffusion du rayonnement électromagnétique dans le domaine optique et radar par des sols avec des surfaces lisses et rugueuses." Marne-la-Vallée, 1999. http://www.theses.fr/1999MARN0052.
Full textAbstract:
Dans la premiere partie de la these un modele theorique original pour l'influence de la rugosite sur les proprietes de reflectance bidirectionnelle optique des sols est propose et valide par des mesures dans le laboratoire sur des surfaces aleatoires avec statistique rigoureusement controlee et connue. Nous indiquons comment des lois d'invariance affine peuvent etre exploitee dans la quantification des proprietes de reflectance des surfaces naturelles. Il est suffisant de simuler ces proprietes pour un nombre restreint mais representatif de profiles canoniques. Cette methode pourrait constituer un outil puissant de classification et caracterisation geomorphologique des surfaces naturelles a partir de leurs proprietes de reflectance. La deuxieme partie est consacree a l'analyse de la liaison entre le profil d'humidite d'un sol, la rugosite de surface et la phase du signal radar retrodiffuse. Dans le cas des surfaces lisses une relation deterministe est trouvee theoriquement et verifiee experimentalement, entre la phase et les valeurs du taux d'humidite et du gradient de taux d'humidite dans les couches superieures du sol. Nous montrons l'importance de la non-homogeneite du profil d'humidite pour la valeur de la phase du champ retrodiffuse. Dans le cas des surfaces rugueuses la phase est une variable aleatoire et nous etudions sa statistique. Nous introduisons le modele des ondes elementaires independantes qui montre que l'origine de la decorrelation dans la situation experimentale analysee est la diffusion dans le volume. Nous analysons des donnees experimentales de retrodiffusion radar sur des echantillons de sols de surfaces rugueuses avec differents parametres de rugosite et differents profils d'humidite, et nous trouvons un accord qualitatif avec nos approches theoriques. Les resultats obtenus offrent la possibilite des etudes conjointes et synergiques de caracterisation des surfaces des sols. Nous discutons comment la complementarite des methodes optiques et radar peut etre exploitee pour l'extraction de l'information sur le profil de rugosite et sur la distribution d'humidite dans les couches superieures du sol
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GASCON, Ferran. "Modélisation physique d'images de télédétection optique." Phd thesis, Université Paul Sabatier - Toulouse III, 2001. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00009863.
Full textAbstract:
En télédétection optique, les modèles de transfert radiatif à l'intérieur du paysage terrestre et de l'atmosphère permettent de simuler et d'analyser la mesure radiométrique. Ces modèles, utilisés en mode "direct", reproduisent la mesure et aident à la spécification technique des futurs capteurs. De même, en mode "inverse", ils permettent d'estimer des paramètres de surface pour toute configuration d'observation et avec peu de mesures in situ. Actuellement, les principales limitations des modèles existants sont au niveau des hypothèses simplificatrices dans la représentation géométrique du paysage (spécialement pour la végétation). Ces simplifications affectent fortement les niveaux radiométriques et la texture des images à toute résolution spatiale. Ce-ci est particulièrement évident pour les images à très haute résolution spatiale (de l'ordre du mètre). Ainsi, il convient d'utiliser des modèles avec une représentation tridimensionnelle réaliste du paysage terrestre. L'objectif principal de cette thèse était d'améliorer la précision et la robustesse d'un modèle de transfert radiatif tridimensionnel (DART). Ce modèle simule la propagation du rayonnement avec les méthodes du suivi de rayons et des ordonnées discrètes à l'intérieur d'un milieu composé de cellules turbides (pour la végétation et l'air) et des cellules contenant des figures opaques (pour les murs, sol, troncs, etc.). La précision radiométrique a été améliorée avec l'introduction de nouvelles hypothèses simplificatrices concernant la modélisation du transfert radiatif appliquée aux cellules turbides et opaques. La robustesse a été fortement améliorée avec la modélisation intégrée du transfert radiatif atmosphérique et avec la possibilité de simuler tout type de paysage (naturel ou artificiel). DART a été validé en le comparant à d'autres modèles de transfert radiatif et des images aéroportées d'une zone urbaine. Le modèle a prouvé être efficient pour la spécification des caractéristiques techniques du futur capteur à très haute résolution spatiale de la constellation de satellites Plé iades. Finalement, DART a été appliqué pour l'estimation des paramètres biophysiques (indice foliaire, taux de couverture arborée et concentration en chlorophylle des feuilles) d'une forêt tempérée à partir d'images satellitaires SPOT (20 mètres de résolution) et Ikonos (résolution de l'ordre du mètre).
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Benhalouche, Fatima Zohra. "Méthodes de démélange et de fusion des images multispectrales et hyperspectrales de télédétection spatiale." Thesis, Toulouse 3, 2018. http://www.theses.fr/2018TOU30083/document.
Full textAbstract:
Au cours de cette thèse, nous nous sommes intéressés à deux principales problématiques de la télédétection spatiale de milieux urbains qui sont : le "démélange spectral " et la "fusion". Dans la première partie de la thèse, nous avons étudié le démélange spectral d'images hyperspectrales de scènes de milieux urbains. Les méthodes développées ont pour objectif d'extraire, d'une manière non-supervisée, les spectres des matériaux présents dans la scène imagée. Le plus souvent, les méthodes de démélange spectral (méthodes dites de séparation aveugle de sources) sont basées sur le modèle de mélange linéaire. Cependant, lorsque nous sommes en présence de paysage non-plat, comme c'est le cas en milieu urbain, le modèle de mélange linéaire n'est plus valide et doit être remplacé par un modèle de mélange non-linéaire. Ce modèle non-linéaire peut être réduit à un modèle de mélange linéaire-quadratique/bilinéaire. Les méthodes de démélange spectral proposées sont basées sur la factorisation matricielle avec contrainte de non-négativité, et elles sont conçues pour le cas particulier de scènes urbaines. Les méthodes proposées donnent généralement de meilleures performances que les méthodes testées de la littérature. La seconde partie de cette thèse à été consacrée à la mise en place de méthodes qui permettent la fusion des images multispectrale et hyperspectrale, afin d'améliorer la résolution spatiale de l'image hyperspectrale. Cette fusion consiste à combiner la résolution spatiale élevée des images multispectrales et la haute résolution spectrale des images hyperspectrales. Les méthodes mises en place sont des méthodes conçues pour le cas particulier de fusion de données de télédétection de milieux urbains. Ces méthodes sont basées sur des techniques de démélange spectral linéaire-quadratique et utilisent la factorisation en matrices non-négatives. Les résultats obtenus montrent que les méthodes développées donnent globalement des performances satisfaisantes pour la fusion des données hyperspectrale et multispectrale. Ils prouvent également que ces méthodes surpassent significativement les approches testées de la littérature<br>In this thesis, we focused on two main problems of the spatial remote sensing of urban environments which are: "spectral unmixing" and "fusion". In the first part of the thesis, we are interested in the spectral unmixing of hyperspectral images of urban scenes. The developed methods are designed to unsupervisely extract the spectra of materials contained in an imaged scene. Most often, spectral unmixing methods (methods known as blind source separation) are based on the linear mixing model. However, when facing non-flat landscape, as in the case of urban areas, the linear mixing model is not valid any more, and must be replaced by a nonlinear mixing model. This nonlinear model can be reduced to a linear-quadratic/bilinear mixing model. The proposed spectral unmixing methods are based on matrix factorization with non-negativity constraint, and are designed for urban scenes. The proposed methods generally give better performance than the tested literature methods. The second part of this thesis is devoted to the implementation of methods that allow the fusion of multispectral and hyperspectral images, in order to improve the spatial resolution of the hyperspectral image. This fusion consists in combining the high spatial resolution of multispectral images and high spectral resolution of hyperspectral images. The implemented methods are designed for urban remote sensing data. These methods are based on linear-quadratic spectral unmixing techniques and use the non-negative matrix factorization. The obtained results show that the developed methods give good performance for hyperspectral and multispectral data fusion. They also show that these methods significantly outperform the tested literature approaches
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Xia, Deshen. "Contribution à la mise au point d'un logiciel de traitements d'images de télédetection sur micro-ordinateur." Rouen, 1987. http://www.theses.fr/1987ROUEL045.
Full textAbstract:
Les images de la terre fournies par les satellites permettent au géographe depuis peu de temps, d'étendre considérablement le domaine de ses observations. Mais la saisie, le traitement et la visualisation de ces images nécessitent un support informatique solide et approprié. En collaboration avec une équipe de chercheurs l'informaticien a apporté ici son concours à la résolution de problèmes essentiels posés par la nature même de l'information à traiter; celle-ci comportant une dizaine de million d'unités élémentaires, appelées pixels. Il a d'abord été nécessaire d'explorer de manière approfondie les capacités d'un système (le système micro-informatique). Ce dernier, développé autour d'un IBMPC-AT, s'est révélé parfaitement efficace, grâce à ses cartes spécialisées, son système souple d'exploitation, au MS-DOS et à l'utilisation combinée de deux langages de programmation (le C et l'assembleur). Une fois lues, les informations fournies par la bande ont pu être imprimées : la Canon PJ-1080 A pour les images en couleur ; l'Epson LQ-1500 et la Laser-writer MO 156Z pour les images en noir et blanc ; tandis que d'autres programmes ont permis leur visualisation. La Laser-writer, en particulier, grâce à son microprocesseur incorporé, a donné des résultats très satisfaisants. Au vu de l'impression des résultats, il a été effectué différents traitements de l'image permettant d'en améliorer l'aspect et d'en affiner les contrastes : l'étude des histogrammes de fréquence, de classification, de nuages, de points, de stretching et de délignage. Des images de la Terre issues de satellites un système micro-informatique adapté et des images imprimées permettent une bonne interprétation<br>Satellite images of the Earth recently enable geographers to considerably extend the field of their observations. But the numerisation, the processing and the visualisation of these images require a solid and appropriate computer system. In collaboration withe agroup of researchers, the programmer have helped in solving the essential problems posed by the nature of the data to be processed. These data comprise about ten million elementary units called pixels. It was initially nacessary to explore deeply the capacities of e system (the micro-comuter system), for this processing. The latter being developped alongside an IBM PC-AT revealed to be very effective owing to its speccialised cards, its flexible operating system, the md-dos and to the combined usage of two programming languages (the C and the assembler). The initial satellite data were available in a magnetic tape whose reading required a programme extablishing the link between the tape controller and the ibm, important problemq were encountered : inadaptation of one of the IBM Bios function, insufficient tape reading speed using the language C and the delicate link between the latter and the assembler. Once read, the data obtained from the tape were printed the Canon PJ-A080 a for the colour images ; the Epson LQ-1500 and the laser writer MO 156Z for the black and white images while other programmes enabled their visualisation. The laser writer, particularly ets in-built micro-processor gave very satisfactory results. To enable the printing of the results, the image was made to undergo different processing in order to improve ets appearance and to refine ets contracts : by the analyses of frequency histogram, classification, stretching and line-removing. It's possible to make e good interpretation of an erea with Earth satellite image, an appropriate micro-computer system and somme printed images
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Navy, Patrice. "Recalage semi-dense d'images satellite." Antilles-Guyane, 2008. http://www.theses.fr/2008AGUY0186.
Full textAbstract:
Cette thèse traite du problème du recalage de couples d'images satellite. Notre méthode est basée sur le recalage de clusters de points extraits dans les images. Nous avons donc choisi de recaler globalement ces clusters de points par une approche géométrique. Pour cela, nous définissons une fonction coût qui évalue la qualité d'une homographie puis nous optimisons cette fonction par une méthode de recuit simulé appliquée aux paramètres de l'homographie. La recherche de cette solution n'est pas aisée lorsque ces paramètres sont les coefficients mathématiques de l'homographie. Ainsi, en partant de l'idée qu'un petit déplacement de ces coefficients peut entraîner une variation plus grande des conditions de captures des images, nous avons préféré mettre en place un modèle des homographies basé sur les paramètres de prises de vue des images. Nous montrons que l'utilisation de ces "paramètres physiques" facilite la recherche de l'homographie solution par notre méthode de recalage. Nous caractérisons ensuite notre méthode de recalage sous plusieurs angles. Premièrement, nous étudions le taux de succès que fournit notre méthode en fonction du nombre de points présents dans un cluster et n'ayant pas de correspondant dans l'autre cluster. Cette étude nous donne le pourcentage de ces "points intrus" acceptables pour notre méthode. Deuxièmement, nous recherchons un détecteur de points donnant un tel pourcentage en utilisant les contraintes propres à notre problématique. Pour finir, nous présentons deux exemples de recalage d'images sur des couples réels d'images satellite<br>This work is about satellite images matching. Our method is based on the matching of the clusters of extracted points in the images. We chose to match these clusters in their globality by a geometrical approach. For that, we define a cost function which evaluates the homography quality and we optimize this function with a simulated annealing method on the homography parameters. The search for this solution is not easy when these parameters are the mathematical coefficients of the homography. Thus, on the idea that a small variation of these coefficients can involve a larger variation of the capture conditions, we preferred to set up an homography model based on the capture parameters. We show that the use of these "physical parameters" facilitates the homography research as a solution to our matching method. Then, we characterize our matching method under several angles. Firstly, we study the success rate of our method according to the number of points present in a cluster without correspondent in the other cluster. This study gives us the percentage of these "outliers points" which is acceptable for our method. Secondly, we search a detector of points giving such a percentage by using our matching problem constraints. To finish, we present two examples of images matching with real couples of satellite images
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Nezry, Edmond. "Restauration de la réflectivité radar pour l'utilisation conjointe des images radar et optiques en télédétection." Toulouse 3, 1992. http://www.theses.fr/1992TOU30277.
Full textAbstract:
Ce travail a pour principal objectif la restauration de la reflectivite radar dans les images radar, de sorte que celles-ci puissent etre considerees comme des images reflectance et etre traitees ulterieurement a l'aide des methodes de traitement classiques utilisees pour les images optiques. La nature coherente des images radar implique une operation de filtrage du speckle. Le filtrage ne devant pas entrainer de degradation de la resolution, la texture, les structures, et les reponses des forts diffuseurs doivent simultanement etre preservees. La methode bayesienne d'estimation maximum a posteriori prend explicitement en compte les proprietes du speckle et des scenes naturelles. Pour des raisons experimentales et theoriques, nous avons choisi une loi gamma pour representer la reflectivite radar. Le probleme de la detection des structures est resolu a l'aide de detecteurs a taux de fausse alarme constant, le coefficient de variation et le detecteur rapport qui recoit dans ce but des ameliorations geometriques. Le processus de restauration complet permet de filtrer energiquement le speckle sans perte notable de resolution. Le nombre equivalent de vues apres filtrage s'avere suffisant pour traiter les images radar a l'aide de methodes de classification classiques. Les resultats montrent que les images radar peuvent etre utilisees avec succes en complementarite aux donnees optiques, en particulier pour le suivi de la deformation des regions tropicales
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Legai, Pascal. "Impact de l'imagerie spatiale commerciale à haute résolution sur la sécurité internationale dans sa dimension de défense : perspectives pour l'Europe de la défense." Université de Marne-la-Vallée, 2003. http://www.theses.fr/2003MARN0153.
Full textAbstract:
The history of the remote sensing imagery from space shows commercial images with a better and better quality, considering the resolution, untill they reach a quality comparable to these used for specific governmental needs, and more specifically military requirements in the seventies. The commercial imagery is available for all customers. Then the main question consists in determining the rate between benefits for humanity compared to possible negative uses, consequence of a large scale diffusion of commercial imagery thanks to more and more numerous commercial distributing nets, more specifically in its dimension of defense. In case of a bad use, which kind of limitations or measures, adopted by a state individually, or by international organizations collectively, can contain negative effects of an inevitable march of the technological progress. These considerations only concern applications of defense
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Rahmani, Pejman. "Restauration avec filtrage explicite des images multicomposantes." Rennes 1, 2008. http://www.theses.fr/2008REN1S182.
Full textAbstract:
L'objectif principal de cette thèse est de mettre en œuvre un schéma automatique de restauration des images multispectrales aériennes, dégradées par un flou de défocalisation et un bruit additif, blanc et gaussien. Un intérêt a été accordé à l'aspect automatique, en utilisant le minimum d'informations a priori et offrant une meilleure qualité d'images restaurées. Le traitement est adapté à chaque bande spectrale en décomposant le problème de restauration en deux étapes séquentielles optimisées : débruitage et déconvolution régularisée. Pour le débruitage, un filtre itératif, associé à une procédure d’estimation du nombre optimal d’itérations, réalise le meilleur compromis entre la valeur des critères usuels et la préservation de la PSF. La déconvolution régularisée est ensuite appliquée sur l’image débruitée. Un procédé d'estimation du paramètre de régularisation est intégré. La performance du schéma proposé est vérifiée sur des images dégradées artificiellement ainsi que sur des images réelles multicomposantes aériennes acquises par les capteurs CASI et AISA<br>The main purpose of this thesis is to implement an automatic image processing scheme for restoring the degraded multispectral aerial images. In this work, the considered degradations are defocusing blur and additive, white and gaussian noise. Image processing is adapted to each spectral band by decomposing the image restoration process into two optimized sequential steps: Denoising and Deconvolution. In the first step, an iterative filter which is controlled by an optimal iteration number estimation, achieves the best compromise between the value of the usual criteria and PSF preservation. In the second step, a regularized deconvolution is performed on the almost noiseless version of observed image which is obtained from first step. A regularization parameter estimation method is introduced in order to make the scheme fully automatic. Finally, the performance of the proposed scheme is illustrated on degraded synthetic images and also on real aerial images acquired by the multi-hyper spectral CASI and AISA sensors
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Garbolino, Emmanuel. "Les plantes indicatrices du climat en France et leur télédétection." Phd thesis, Université de Nice Sophia-Antipolis, 2001. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00008446.
Full textAbstract:
Dès ses débuts, la géographie botanique a reconnu l'influence du climat sur la répartition des plantes grâce à la comparaison de territoires et à l'examen de limites climatiques et floristiques. Elle a exprimé cette influence par des cartes plus que par des mesures. Elle a progressivement donné naissance à une discipline biologique, l'écologie végétale, qui se fonde, en milieu naturel, sur des observations stationnelles et sur des traitements numériques. Mais cette discipline a surtout mesuré les variables stationnelles les plus accessibles, celles qui concernent le substrat de la végétation plutôt que son climat, tout au moins à grande échelle. Aujourd'hui, cette discipline dispose d'une<br />banque de données climatiques, celle de Météo-France, et d'une banque de données floristiques « Sophy ». Elle peut établir les relations entre plantes et climats sur une base stationnelle et<br />numérique, donc plus objective, plus précise et plus complète que la géographie botanique.<br />Le réseau météorologique national fournit des données standardisées dans 828 postes en France. Parmi les facteurs les plus actifs sur les plantes, il y a la température du jour et de la nuit, mois par mois, reflétées respectivement par la température mensuelle maximale et minimale ; il y a également les hauteurs et les fréquences mensuelles des précipitations. Ces facteurs sont ramenés à une même période de référence après estimation des données manquantes. De son côté, la banque « Sophy » fournit les présences et les abondances de 4.500 taxons botaniques dans 140.000 stations<br />en France. Elle permet de distinguer le comportement d'une plante soit par sa présence, soit par un seuil d'abondance. La conjonction de ces deux banques fournit un échantillonnage d'environ 12.000<br />stations floristiques réparties entre les climats de 574 postes.<br />La dépendance apparente d'une plante envers un facteur se manifeste par la concentration de ses présences dans la gamme du facteur. Cette concentration se calcule comme une probabilité et elle suit un gradient rigoureusement unimodal dans la gamme du facteur. La concentration maximale exprime le pouvoir indicateur de la plante, de telle façon que ce paramètre ne soit nul que pour une plante ubiquiste. Ce pouvoir indicateur est d'autant plus élevé que la plante est meilleure indicatrice. Le rang de la concentration maximale indique la position optimale de la plante. Les douze pouvoirs indicateurs et les douze positions optimales résument le comportement d'une plante dans la gamme d'un facteur. Ce travail présente le catalogue des comportements pour 2.800 plantes<br />indicatrices du climat et pour six grandeurs climatiques sous la forme de graphiques. Le catalogue présente aussi la répartition géographique de chaque plante entre les 140.000 stations de la banque « Sophy ». Ce catalogue n'est pas seulement un dictionnaire écologique des plantes indicatrices du climat. Il est aussi un outil informatique qui permet d'estimer avec précision le climat dans une communauté dépourvue de poste météorologique et d'introduire ainsi le climat de façon numérique dans toute étude phyto-écologique en France.<br />Mis à part l'application précédente, le catalogue ne montre pas de synthèse. Il est complété par une classification climatique des plantes qui montre la hiérarchie des phénomènes et leur importance statistique. Cette classification détermine des groupes de plantes ayant des comportements similaires d'après leurs fidélités cumulées aux rangs des variables climatiques. Elle caractérise un groupe par ses pouvoirs indicateurs et ses positions optimales. Elle aboutit à un catalogue des principaux groupes, depuis les plus nombreux et les plus différents, constituant les premiers niveaux de synthèse, jusqu'aux plus détaillés. Elle montre que le gradient phytoclimatique majeur sépare le littoral, la région méditerranéenne et les montagnes des plaines continentales. Le<br />groupe littoral, par exemple, se subdivise en groupes atlantiques et méditerranéens, puis en sousgroupes cantonnés dans une partie seulement de chaque climat.<br />Un travail analogue est entrepris sur les relations entre les plantes et les variables du satellite NOAA. Comme en géographie botanique, les relations entre plantes et mesures satellitaires se<br />fondent souvent sur la superposition de ces images, basées sur un indice de végétation (NDVI), avec des cartes de végétation. Ces images et leur interprétation montrent de grandes catégories de<br />végétation, telles que formations forestières et cultures. La banque « Sophy » permet une étude stationnelle et non plus cartographique du phénomène. Cette banque associe des données<br />floristiques à des données satellitaires issues du même emplacement, dans 11.000 pixels de 5,5 km de côté. Les synthèses mensuelles du NDVI montrent des différences de comportement entre les plantes de formations différentes, telles que prairies, forêts, ripisylves, formations méditerranéennes et les landes atlantiques, littorales et montagnardes. Les pouvoirs indicateurs sont parfois élevés et similaires pour les plantes de la même formation. Mais ils montrent encore quelques incohérences, soit d'un mois sur l'autre, soit d'une variable satellitaire à une autre, faute d'une standardisation insuffisante dans la caractérisation des pixels. Des variables satellitaires standardisées portant sur une plus longue période, dont les données manquantes seraient calculées, devraient être susceptibles de localiser des phytoclimats, grâce aux groupes de plantes qui les représentent, et de généraliser<br />sur le terrain les connaissances stationnelles de la phytoclimatologie.
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Lorenzi, Luca. "Development of an Innovative System for the Reconstruction of New Generation Satellite Images." Télécom Bretagne, 2012. http://www.telecom-bretagne.eu/publications/publication.php?idpublication=13289.
Full textAbstract:
Les satellites de télédétection sont devenus incontournables pour la société civile. En effet, les images satellites ont été exploitées avec succès pour traiter plusieurs applications, notamment la surveillance de l'environnement et de la prévention des catastrophes naturelles. Dans les dernières années, l'augmentation de la disponibilité de très haute résolution spatiale (THR) d'images de télédétection abouti à de nouvelles applications potentiellement pertinentes liées au suivi d'utilisation des sols et à la gestion environnementale. Cependant, les capteurs optiques, en raison du fait qu'ils acquièrent directement la lumière réfléchie par le soleil, ils peuvent souffrir de la présence de nuages dans le ciel et / ou d'ombres sur la terre. Il s'agit du problème des données manquantes, qui induit un problème important et crucial, en particulier dans le cas des images THR, où l'augmentation des détails géométriques induit une grande perte d'informations. Dans cette thèse, de nouvelles méthodologies de détection et de reconstruction de la région contenant des données manquantes dans les images THR sont proposées et appliquées sur les zones contaminées par la présence de nuages et / ou d'ombres. En particulier, les contributions méthodologiques proposées comprennent: i) une stratégie multirésolution d'inpainting visant à reconstruire les images contaminées par des nuages ; ii) une nouvelle combinaison d'information radiométrique et des informations de position spatiale dans deux noyaux spécifiques pour effectuer une meilleure reconstitution des régions contaminés par les nuages en adoptant une régression par méthode a vecteurs supports (RMVS) ; iii) l'exploitation de la théorie de l'échantillonnage compressé avec trois stratégies différentes (orthogonal matching pursuit, basis pursuit et une solution d'échantillonnage compressé, basé sur un algorithme génétique) pour la reconstruction d'images contaminés par des nuages; iv) une chaîne de traitement complète qui utilise une méthode à vecteurs de supports (SVM) pour la classification et la détection des zones d'ombre, puis une régression linéaire pour la reconstruction de ces zones, et enfin v) plusieurs critères d'évaluation promptes à évaluer la performance de reconstruction des zones d'ombre. Toutes ces méthodes ont été spécialement développées pour fonctionner avec des images très haute résolution. Les résultats expérimentaux menés sur des données réelles sont présentés afin de montrer et de confirmer la validité de toutes les méthodes proposées. Ils suggèrent que, malgré la complexité des problèmes, il est possible de récupérer de façon acceptable les zones manquantes masquées par les nuages ou rendues erronées les ombres<br>Remote sensing satellites have demonstrated to be a helpful instrument. Indeed, satellite images have been successfully exploited to deal with several applications including environmental monitoring and prevention of natural disasters. In the last years, the increasing of the availability of very high spatial resolution (VHR) remote sensing images resulted in new potentially relevant applications related to land cover control and environmental management. In particular, optical sensors, due to the fact that they acquire directly the reflected light from the sun, they may suffer from the presence of clouds in the sky and/or of shadows on the earth. This involves the problem of missing data, which may results an important and crucial problem especially in the case of VHR images, where their higher geometrical details induce to bigger lost of information. In this thesis, new methodologies of detection and reconstruction of missing data region in VHR images are proposed and applied on areas contaminated by the presence of clouds and/or shadows. In particular, the proposed methodological contributions include: i) a multiresolution inpainting strategy to reconstruct cloud-contaminated images; ii) a new combination of radiometric information and spatial position information in two specific kernels to perform a better reconstruction of cloud-contaminated regions by adopting a support vector regression (SVR) method; iii) the exploitation of compressive sensing theory adopting three different strategies (orthogonal matching pursuit, basis pursuit and a genetic algorithm solution) for the reconstruction of cloud-contaminated images; iv) a complete processing chain which exploits a support vector machine (SVM) classification for the detection and a linear regression for the reconstruction of specific shadow areas; and v) several evaluation criteria capable to assess the reconstructability of shadow areas. All of them are specifically developed to work with VHR images. Experimental results conducted on real data are reported in order to show and confirm the validity of all the proposed methods. They all suggest that, despite the complexity of the problems, it is possible to recover in a good way missing areas obscured by clouds or shadows
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Loussert, Perrine. "Caractérisation de la viticulture irriguée par télédétection en contexte de changement climatique : application aux vignobles de la province de Mendoza en Argentine." Thesis, Rennes 2, 2017. http://www.theses.fr/2017REN20052/document.
Full textAbstract:
En contexte de changement global, les questions d’adaptation et de pérennisation des systèmes de production sont un enjeu agricole majeur. En Argentine, le 5ème producteur mondial de vins, les conditions thermiques et hydriques sont déjà proches des limites de la culture de la vigne. En tant que culture pérenne, son adaptation à court et moyen termes doit être pensée, dès à présent. La pérennisation de cette culture passe par une adaptation des pratiques culturales. L’objectif de cette thèse visait à proposer des outils de détection et de gestion des pratiques culturales des vignobles à partir d’imagessatellitaires optiques et radar. Une analyse préalable des évolutions du climat et de sa variabilité intrarégionale a mis en évidence les principales menaces et opportunités au regard du changement climatique. A l’échelle locale, le travail sur un grand nombre de parcelles aux caractéristiques hétérogènes a approfondi les connaissances sur l’interaction signal cible en fonction des pratiques culturales. Des cartographies de l’orientation des rangées de vignes, des surfaces protégées par des filets anti-grêles et des modes d’irrigation ont été réalisées afin de dresser un état des lieux du système viticole actuel. Ensuite, l’évaluation du potentiel des données satellitaires pour le suivi de la croissance de la vigne et de ses besoins en eau ont apporté des résultats prometteurs pour le développement d’outils d’aide à la décision pour les viticulteurs<br>In the climate change context, the adaptation and sustainability of agricultural systems is a major challenge. In Argentina, the 5th worldwide wine producing country, the thermal and hydrical conditions are already extreme for grapevine production. This perennial crop sustainability depends on the adaptation of cultural practices. The objective of the thesis was to develop tools for helping in cultural pratices management using optical and SAR remote sensing images. First, an analysis of climate evolution and its inner regional variability hilighted the main threats and opportunities in the climate change context. At the local scale, working on a high number of heterogeneous vineyards improved the knowledge about signal and target interaction depending on cultural practices. Maps of row orientation, areas protected by anti-hail nets and irrigation systems were produced for an inventory of the actual viticultural system conditions. Then, the potential of remote sensing data for grapevine growth monitoring and irrigation requirements was evaluated and led to promising preliminary results for developping irrigation monitoring tools destinated to grapevine producers
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Nabucet, Jean. "Apport des données de télédétection à très haute résolution spatiale pour la cartographie de la végétation en milieu urbain." Thesis, Rennes 2, 2018. http://www.theses.fr/2018REN20062/document.
Full textAbstract:
La connaissance détaillée et le suivi de la végétation urbaine représentent un enjeu important, tant pour les scientifiques qui étudient les relations paysage-écosystème, que pour les gestionnaires qui sont chargés de l'entretien et de la gestion de la végétation. Le principal objectif de cette thèse est d'évaluer l'intérêt des images à THRS pour cartographier la végétation en ville. Plus précisément, elle vise à évaluer le potentiel des images THRS sur trois composantes : la résolution spatiale, la résolution spectrale et l'altimétrie. Pour cela, nous avons traité plusieurs types de données optiques THRS acquises sur la Ville de Rennes et le Site des Prairies Saint-Martin : des images 2D multispectrales et superspectrales, des images multispectrales 2,5D et des données 3D acquises par un LiDAR bi-spectral. Dans un premier temps, nous avons évalué l'intérêt d'utiliser des images THRS 2D multispectrales pour identifier et caractériser la végétation et des images THRS super spectrales afin d'identifier les espèces végétales. Dans un second temps, nous avons évalué l'apport de données multispectrales THRS 2,5D et 3D pour cartographier les formes de végétation en milieu urbain en utilisant des variables spectrales, contextuelles et de hauteur. Dans un troisième temps, avons cherché à évaluer l'impact, de l'intégration des informations sur la végétation dérivées de données de télédétection THRS dans deux modèles environnementaux, un permettant d'étudier la relation paysage-biodiversité, l'autre la relation paysage- îlot de chaleur urbain<br>Abstract: Detailed knowledge and monitoring of urban vegetation is an important issue, both for scientists studying landscape-ecosystems relationships, and for the managers who are in charge of the vegetation management. The main objective of this thesis is to evaluate the interest of THRS images to map urban vegetation. More specifically, it aims to evaluate the potential of THRS images on three components: spatial resolution, spectral resolution and altimetry. For this purpose, we processed several types of THRS optical data acquired on the City of Rennes and the Prairies Saint-Martin Site: multispectral and superspectral 2D images, 2.5D multispectral images and 3D data acquired with a bi-spectral LiDAR. Firstly, we assessed the interest of using 2D multispectral THRS images to identify and characterize vegetation and superspectral THRS images to discriminate plant species. Secondly, we assessed the contribution of THRS 2.5D and 3D multispectral data to map vegetation patterns in urban areas using spectral, contextual and height variables. Thirdly, we sought to evaluate the impact, of the integration of vegetation information derived from THRS remote sensing data into two environmental models, one to study the landscape-biodiversity relationship, the other to analyze the landscape- urban cool island relationship
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Osman, Julien. "Connaissances expertes et modélisation pour l'exploitation d'images d'observation de la Terre à hautes résolutions spatiale, spectrale et temporelle." Thesis, Toulouse 3, 2015. http://www.theses.fr/2015TOU30022/document.
Full textAbstract:
Les futures missions spatiales d'observation de la Terre, Venµs et Sentinelle (1 et 2), fourniront un flot de données inédit en termes de résolution spatiale, revisite temporelle et richesse spectrale. Afin d'exploiter de façon efficace ces données pour la réalisation de cartes d'occupation des sols ou de détection de changements, des approches rapides, robustes et le moins supervisées possibles seront nécessaires. Un exemple d'utilisation de ces données pourrait être d'identifier, dès le mois de mai, les surfaces couvertes par du maïs dans tout le Sud-ouest de la France. Ou encore d'obtenir une carte d'occupation des sols mensuelle, dans un délai très court, à l'échelle de grandes régions. On constate que les images seules ne permettent pas d'obtenir de telles données. Nous avons cependant d'autres types d'informations à notre disposition, qui ont jusqu'alors été très peu exploitées. Ce travail de thèse a consisté à identifier les informations dites a priori disponibles, évaluer leur pertinence, et les introduire dans les chaînes de traitement déjà existantes pour chiffrer leur apport. Nous nous sommes intéressés en particulier au domaine du suivi de l'agriculture. Les informations que nous avons utilisées sont, entre autres, les connaissances sur les pratiques agricoles (rotations de culture, irrigation, alternances de catégories de cultures, etc.), les tailles des parcelles et la topographie. Nous avons principalement travaillé avec 2 sources de connaissances a priori : * Celles contenues dans des bases de données telles que le Registre Parcellaire Graphique (RPG). Nous avons utilisé des méthodes d'apprentissage automatique sur les données pour les extraire. * Celles fournies par des experts. Nous les avons modélisées à l'aide de règles de la logique de 1er ordre. Une des contributions de cette thèse est la sélection et l'évaluation d'un outil qui permette d'extraire l'information et de la traiter, de manière à ce qu'elle soit introduite de façon efficace dans les algorithmes de classification déjà existants. Pour cela, nous avons utilisé la Logique de Markov, un outil statistique capable de travailler à la fois sur des informations issues de bases de données, et sur des informations modélisées sous la forme de règles logiques. Nous avons montré que l'utilisation de ces données permet d'améliorer la qualité des cartes d'occupation du sol. Nous avons de plus montré que ces informations permettent d'obtenir des cartes en quasi-temps-réel, dont la qualité va crescendo avec l'arrivé de nouvelles informations. En conclusion de ce travail de thèse, nous donnons des pistes pour appliquer la même méthodologie à d'autres domaines, en particulier au suivi des forêts tropicales et à la cartographie générique de l'occupation du sol<br>The future Earth observation space missions, Venµs and Sentinel (1 and 2), will provide us with a flow of data unseen in terms of spatial, spectral and temporal resolution. To use these data efficiently for the generation of land cover maps or change detection, we need fast, robust approaches that require as little supervision as possible. For instance, a concrete use of these data could be the identification, as early as May, of the area growing corn in all the South-West part of France. Or obtaining a monthly land cover map, in a slight delay, on large areas. Images alone don't allow us to reach such goals. Nevertheless, other information is available, which hasn't been really used. The main goal of this thesis is to identify available prior information, evaluate its revelance, and introduce it in preexisting processing chains to assess its contribution. We focused on agriculture monitoring. The information we used is knowledge on farming practices (crop rotations, irrigation, crop class alternation, etc) and the size and the topography of the fields. We mainly worked with 2 sources of prior knowledge: * Knowledge contained in databases such as the Registre Parcellaire Graphique (RPG). We used data mining methods to extract it. * Knowledge provided by experts. We modeled it with 1\up{st} order logic rules. One contribution of this thesis is the selection and assessment of a tool allowing us to extract and process information in a way that we can introduce it efficiently in preexisting classification algorithms: Markov Logic. Markov Logic is a statistical tool able to work with both information from databases and information modeled with logic rules. We show that using these data increases the quality of the land cover maps. We also show that this information allows us to obtain real time maps, whose quality increases with the arrival of new information. As a conclusion of this thesis work, we provide outlooks for applying the same methodology to other areas, such as the monitoring of tropical forests dans generic land cover mapping
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Dambreville, Romain. "Prévision du rayonnement solaire global par télédétection pour la gestion de la production d’énergie photovoltaïque." Thesis, Grenoble, 2014. http://www.theses.fr/2014GRENT078/document.
Full textAbstract:
L’intégration des énergies intermittentes sur le réseau électrique existant soulèvedes problèmes de stabilité de la balance consommation/production. Afin de limiter les risques,la loi autorise un taux de pénétration maximum de ces énergies de 30% de la puissanceinstallée. Afin de pallier cette limitation, deux pistes sont envisagées, le stockage d’énergie etla prévision de production. Les travaux menés dans cette thèse s’inscrivent dans la secondecatégorie et se concentrent sur la prévision du rayonnement global au sol, ressource principaledes systèmes de production d’énergie photovoltaïque. Dans l’objectif d’une prévision à trèscourt terme (infra-horaire), la problématique développée concerne la fusion d’informationsprovenant d’une part d’observations satellitaires et de l’autre d’observations in-situ telles quedes images hémisphériques. L’approche suivie se veut progressive et s’articule autour de 4grand axes. Le premier chapitre énonce les définitions et les enjeux principaux liés à l’étudedu GHI en décrivant les différents facteurs physiques ayant des interactions sur sa mesure. Lesecond chapitre permet d’évaluer le potentiel des images hémisphériques pour l’estimation durayonnement global. On y développe une méthode d’estimation du GHI basée sur l’utilisationd’un réseau de neurones artificiels permettant d’effectuer une régression non linéaire entre descaractéristiques choisie de l’image et le rayonnement mesuré sur site par un pyranomètre. Letroisième chapitre concerne l’utilisation des images satellitaires pour la prévision à très courtterme du rayonnement global. L’originalité des méthodes proposées provient de l’utilisationen entrées de cartes de rayonnement dérivées des images satellitaires via une méthode externe.L’utilisation de ces cartes de rayonnement permet la construction de modèles linéairessimples (modèles auto-régressifs) grâce à l’homogénéité des données utilisées. Cependant,leur pertinence pour le calcul de champ de vecteurs a également été prouvé et validé dans unsecond modèle. La comparaison des deux modèles ainsi créés à partir d’imagerie satellitairea permis de caractériser les forces et faiblesses de ces modèles. L’intérêt de l’observationsatellitaire réside dans l’anticipation du déplacement des masses nuageuse. Cependant, unbiais non systématique persiste dans la conversion des valeurs des pixels en rayonnement.Ce biais est inhérent à la résolution spatio-temporelle de ces observations. Étant donné cesconsidérations, le chapitre 4 présente alors une méthode d’intégration des données acquisespar l’imagerie hémisphérique, disposant une meilleure résolution spatio-temporelle, dans lesrésultats de prévision satellitaires précédemment évoqués. On joint alors les caractéristiquesretenues au chapitre 2 dans un réseau de neurone avec la prévision pour produire uneprévision dont le biais est largement réduit. L’utilisation de caractéristiques dérivées del’imagerie hémisphérique à la place de simple mesures du pyranomètre est justifiée par l’effetde persistance non souhaité apportées par ces dernières. Ainsi, après avoir étudié chaquesource d’information séparément, on a pu développer un modèle leur permettant de secompléter<br>To handle the integration of intermittent energies to the existing grid,managers require more and more acurate tools to forecast the primary resources. This thesisfocuses on the very short term forecast of the global horizontal irradiance (GHI), maininput for most photovoltaic power plant. We chose to use both ground based images fromhemispherical cameras and satellite images to provide a forecating tool. In the first handwe present a novel appraoch to estimate the GHI using ground based images. On secondhand, we propose several satellite based methods to forecast the GHI up to one hour. Finally,we developp a new method allowing us to merge both data in order to benefit from theirrespective advantages. All the methods were tested against real data acquired on the SIRTAsite, Polytechnique campus
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Lagrange, Adrien. "From representation learning to thematic classification - Application to hierarchical analysis of hyperspectral images." Thesis, Toulouse, INPT, 2019. http://www.theses.fr/2019INPT0095.
Full textAbstract:
De nombreuses approches ont été développées pour analyser la quantité croissante de donnée image disponible. Parmi ces méthodes, la classification supervisée a fait l'objet d'une attention particulière, ce qui a conduit à la mise au point de méthodes de classification efficaces. Ces méthodes visent à déduire la classe de chaque observation en se basant sur une nomenclature de classes prédéfinie et en exploitant un ensemble d'observations étiquetées par des experts. Grâce aux importants efforts de recherche de la communauté, les méthodes de classification sont devenues très précises. Néanmoins, les résultats d'une classification restent une interprétation haut-niveau de la scène observée puisque toutes les informations contenues dans une observation sont résumées en une unique classe. Contrairement aux méthodes de classification, les méthodes d'apprentissage de représentation sont fondées sur une modélisation des données et conçues spécialement pour traiter des données de grande dimension afin d'en extraire des variables latentes pertinentes. En utilisant une modélisation basée sur la physique des observations, ces méthodes permettent à l'utilisateur d'extraire des variables très riches de sens et d'obtenir une interprétation très fine de l'image considérée. L'objectif principal de cette thèse est de développer un cadre unifié pour l'apprentissage de représentation et la classification. Au vu de la complémentarité des deux méthodes, le problème est envisagé à travers une modélisation hiérarchique. L'approche par apprentissage de représentation est utilisée pour construire un modèle bas-niveau des données alors que la classification, qui peut être considérée comme une interprétation haut-niveau des données, est utilisée pour incorporer les informations supervisées. Deux paradigmes différents sont explorés pour mettre en place ce modèle hiérarchique, à savoir une modélisation bayésienne et la construction d'un problème d'optimisation. Les modèles proposés sont ensuite testés dans le contexte particulier de l'imagerie hyperspectrale où la tâche d'apprentissage de représentation est spécifiée sous la forme d'un problème de démélange spectral<br>Numerous frameworks have been developed in order to analyze the increasing amount of available image data. Among those methods, supervised classification has received considerable attention leading to the development of state-of-the-art classification methods. These methods aim at inferring the class of each observation given a specific class nomenclature by exploiting a set of labeled observations. Thanks to extensive research efforts of the community, classification methods have become very efficient. Nevertheless, the results of a classification remains a highlevel interpretation of the scene since it only gives a single class to summarize all information in a given pixel. Contrary to classification methods, representation learning methods are model-based approaches designed especially to handle high-dimensional data and extract meaningful latent variables. By using physic-based models, these methods allow the user to extract very meaningful variables and get a very detailed interpretation of the considered image. The main objective of this thesis is to develop a unified framework for classification and representation learning. These two methods provide complementary approaches allowing to address the problem using a hierarchical modeling approach. The representation learning approach is used to build a low-level model of the data whereas classification is used to incorporate supervised information and may be seen as a high-level interpretation of the data. Two different paradigms, namely Bayesian models and optimization approaches, are explored to set up this hierarchical model. The proposed models are then tested in the specific context of hyperspectral imaging where the representation learning task is specified as a spectral unmixing problem
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Audebert, Nicolas. "Classification de données massives de télédétection." Thesis, Lorient, 2018. http://www.theses.fr/2018LORIS502/document.
Full textAbstract:
La multiplication des sources de données et la mise à disposition de systèmes d'imagerie à haute résolution a fait rentrer l'observation de la Terre dans le monde du big data. Cela a permis l'émergence de nouvelles applications (étude de la répartition des sols par data mining, etc.) et a rendu possible l'application d'outils statistiques venant des domaines de l'apprentissage automatique et de la vision par ordinateur. Cette thèse cherche à concevoir et implémenter un modèle de classification bénéficiant de l'existence de grande bases de données haute résolution (si possible, annotées) et capable de générer des cartes sémantiques selon diverses thématiques. Les applications visés incluent la cartographie de zones urbaines ainsi que l'étude de la géologie et de la végétation à des fins industrielles.L'objectif de la thèse est de développer de nouveaux outils statistiques pour la classification d'images aériennes et satellitaires. Des approches d'apprentissage supervisé telles que les réseaux de neurones profonds, surpassant l'état-de-l'art en combinant des caractéristiques locales des images et bénéficiant d'une grande quantité de données annotées, seront particulièrement étudiées. Les principales problématiques sont les suivantes : (a) la prédiction structurée (comment introduire la structure spatial et spectral dans l'apprentissage ?), (b) la fusion de données hétérogènes (comment fusionner des données SAR, hyperspectrales et Lidar ?), (c) la cohérence physique du modèle (comment inclure des connaissances physiques a priori dans le modèle ?) et (d) le passage à l'échelle (comment rendre les solutions proposées capables de traiter une quantité massive de données ?)<br>Thanks to high resolution imaging systems and multiplication of data sources, earth observation(EO) with satellite or aerial images has entered the age of big data. This allows the development of new applications (EO data mining, large-scale land-use classification, etc.) and the use of tools from information retrieval, statistical learning and computer vision that were not possible before due to the lack of data. This project is about designing an efficient classification scheme that can benefit from very high resolution and large datasets (if possible labelled) for creating thematic maps. Targeted applications include urban land use, geology and vegetation for industrial purposes.The PhD thesis objective will be to develop new statistical tools for classification of aerial andsatellite image. Beyond state-of-art approaches that combine a local spatial characterization of the image content and supervised learning, machine learning approaches which take benefit from large labeled datasets for training classifiers such that Deep Neural Networks will be particularly investigated. The main issues are (a) structured prediction (how to incorporate knowledge about the underlying spatial and contextual structure), (b) data fusion from various sensors (how to merge heterogeneous data such as SAR, hyperspectral and Lidar into the learning process ?), (c) physical plausibility of the analysis (how to include prior physical knowledge in the classifier ?) and (d) scalability (how to make the proposed solutions tractable in presence of Big RemoteSensing Data ?)
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Talla, Tankam Narcisse. "Une nouvelle approche d'analyse automatique de texture d'images : application à l'étude de la dynamique d'occupation spatiale sur le Mont Cameroun." Dijon, 2009. http://www.theses.fr/2009DIJOS017.
Full textAbstract:
L’objectif de cette thèse est de développer une technique nouvelle de classification d’images qui soit mieux adaptée au traitement d’images complexes de grandes tailles, notamment les images satellitaires radar, par rapport aux méthodes antérieures à nos travaux. Dans une première partie, nous proposons une approche de calcul des paramètres de texture qui est environ (Ng+1)n-1 fois plus rapide que l’approche par matrice de cooccurrence, où n est l’ordre du paramètre de texture et Ng le niveau de gris maximal dans l’image. Le modèle ainsi obtenu permet également d’obtenir un gain d’environ (Ng+1)n octets d’espace mémoire. Dans une seconde partie, nous proposons une nouvelle approche de classification supervisée d’images qui utilise les paramètres statistiques d’analyse de texture. Cette approche combine divers ordres de paramètres de texture, conservant ainsi un maximum d’informations. Elle nous a permis d’obtenir une amélioration de la qualité de la classification, atteignant pour certaines images un taux de classification de plus de 99 %. Cette évaluation a été conduite pour classifier deux images RSO acquises respectivement sur la côte atlantique du Cameroun et sur la mangrove littorale camerounaise. Une troisième partie est consacrée à l’étude de la dynamique d’évolution de l’état d’occupation des sols dans la région du mont Cameroun à l’aide de notre approche de classification développée<br>The main objective of this thesis is to develop a new image processing technique that could better be adapted to the processing of large and complex images, especially SAR images, in relation to the former methods of our works. On the one hand, we propose a new approach of textural parameters evaluation which is about (Ng+1)n-1 times faster than the co-occurrence matrix approach, where n is the order of the textural parameter and Ng being the maximum grey level in the image. The resulted model enables us a gain of about (Ng+1)n octets of memory space. On the second hand, we propose a new approach in image classification, based on the analysis of statistical textural parameters. This approach combines various orders of textural parameters that consequently conserve most of the information. It enabled us to obtain an enhancement in the quality of classification reaching for some images a classification precision of more than 99%. This evaluation was conducted in order to classify two SAR images covering the Atlantic coast of Cameroon and the Cameroon littoral mangrove respectively. A third part is focused on the study of the dynamic state of soil occupation in the Mount Cameroon region, using the proposed approach
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Lehureau, Gabrielle. "Fusion de données optique et radar à haute résolution en milieu urbain." Paris, Télécom ParisTech, 2010. http://www.theses.fr/2010ENST0035.
Full textAbstract:
La nouvelle génération de satellites de télédétection, optique et radar, avec des résolutions de l'ordre du mètre, introduit de nouvelles problématiques, notamment en reconnaissance des formes et interprétation des données. La complémentarité entre ces deux types d'images en terme d'utilisation et d'information délivrée montre l'intérêt d'une interprétation conjointe. Nous proposons une méthode de recalage des images optique et radar fondée sur le contenu de la scène et sans utilisation des paramètres capteurs. Notre approche permet de déterminer la transformation rigide entre les images à travers une représentation hiérarchique de leur contenu, puis la transformation polynomiale à partir de couples de points obtenus à l'aide de l'information mutuelle. Nous avons développé une technique de classification permettant d'identifier le contenu de la scène, exploitant à la fois les informations de l'image optique et celles issues de l'image radar. La méthode, utilisant les séparateurs à vaste marge, montre l'interêt d'utiliser conjointement les informations contenues dans chaque image, en particulier pour la détection des routes et des bâtiments et est robuste face à la segmentation. Finalement nous présentons une méthode originale de recalage fin des bâtiments fondée sur l'hypothèse qu' “un classificateur peut reconnaître un bâtiment bien recalé si nous le lui avons appris". Ainsi nous classons des bâtiments avec des caractéristiques correspondant à plusieurs translations afin de déterminer leurs positions. Nous montrons également l'importance d'utiliser l'information contextuelle dans le recalage des objets, en particulier pour les bâtiments<br>The increasing quality of satellite images has generated interest in extracting man-made structures. Optical and radar sensors deliver images with unlike physical properties, thus it is interesting to fuse such images in order to benefit from joint observation. Such a process begins with registration of these images. We propose an automatic registration of radar and optical images without using sensors parameters. First, a rigid transformation is determined using a multi-scale pyramid of features representing the contours of roads and buildings. Secondly, a polynomial transformation is determined. The coefficients are obtained by associating points in both images using mutual information. We also developped a classification process in order to identify all scene objects. This method used both information from optical and radar images and svm classifier. We proved in this part a good robustness to segmentation and the interest of using both data to improve the classification, especially for roads and buildings. Finally we present an original method of fine registration for the buildings based on the assumption that “a trained classifier can recognize registrated buildings from unregistrated“. So, buildings are classified considering many translations in order to determine the good one. We also show the importance of contextual information to improve the fine registration, especially for buildings
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El, Ghoul Aymen. "Phase fields for network extraction from images." Nice, 2010. http://www.theses.fr/2010NICE4075.
Full textAbstract:
Cette thèse décrit la construction d’un modèle de réseaux non-directionnels (e. G. Réseaux routiers), fondé sur les contours actifs d’ordre supérieur (CAOs) et les champs de phase développés récemment, et introduit une nouvelle famille de champs de phase des CAOs pour les réseaux directionnels (e. G. Réseaux hydrographiques, vaisseaux sanguins). Dans la première partie de cette thèse, nous nous intéressons à l’analyse de la stabilité d’une énergie de type CAOs aboutissant à un « diagramme de phase ». Les résultats permettent une sélection des valeurs des paramètres pour la modélisation de réseaux non-directionnels. Au contraire des réseaux routiers, les réseaux hydrographiques sont directionnels, i. E. Ils contiennent un « flux » monodimensionnel circulant dans chaque branche. Nous développons un modèle de champ de phase non-local de réseaux directionnels, qui, en plus du champ de phase scalaire décrivant une région par une fonction caractéristique lisse et qui interagit non-localement afin que des configurations de réseaux linéiques soient favorisées, introduit un champ vectoriel représentant le « flux » dans les branches du réseau. Ce champ vectoriel est contraint d’être nul à l’extérieur, et de magnitude égale à 1 à l’intérieur du réseau ; circulant dans le sens longitudinal des branches du réseau ; et de divergence très faible. Cela prolonge les branches du réseau ; contrôle la variation de largeur tout au long d’une branche, et forme des jonctions non-symétriques telles que la somme des largeurs entrantes soit approximativement égale à celle des largeurs sortantes. Ce nouveau modèle a été appliqué au problème d’extraction de réseaux hydrographiques à partir d’images satellitaires très haute résolution<br>This thesis describes the construction of an undirected network (e. G. Road network) model, based on the recently developed higher-order active contours (HOACs) and phase fields, and introduces a new family of phase field HOACs for directed networks (e. G. Hydrographic networks in remote sensing imagery, vascular networks in medical imagery). In the first part of this thesis, we focus on the stability analysis of a HOAC energy leading to a “phase diagram”. The results which are confirmed by numerical experiments enable the selection of parameter values for the modeling of indirectly networks. Hydrographic networks, unlike road networks, are directed, i. E. They carry a unidirectional flow in each branch. This leads to specific geometric properties of the branches and particularly of the junctions that it is useful to capture in model, for network extraction purposes. We thus develop a nonlocal phase field model of directed networks, which, in addition to a scalar field representing a region by its smoothed characteristic function and interacting no locally so as to favor network configurations, contains a vector field representing the “flow” through the network branches. The vector field is strongly encouraged to be zero outside, and of unit magnitude inside the network ; running along the network branches ; and to have a zero divergence. This prolongs network, controls width variation along a branch ; and produces asymmetric junctions for which total incoming branch width approximately equals total outgoing branch width. The new proposed model is applied to the problem of hydrographic network extraction from very high resolution satellite images, and it outperforms the undirected network model
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Garrigues, Sébastien. "Hétérogénéité spatiale des surfaces terrestres en télédétection : caractérisation et influence sur l’estimation des variables biophysiques." Rennes, Agrocampus Ouest, 2004. http://www.theses.fr/2004NSARF028.
Full textAbstract:
La télédétection permet d’estimer les variables biophysiques révélatrices de l’état et du fonctionnement du couvert végétal. A l’heure actuelle, la répétitivité temporelle nécéssaire pour caractériser le fonctionnement des couverts végétaux n’est assurée que par des capteurs à large champ observant la surface à des résolutions spatiales hectométrique ou kilométrique. Toutefois, l’hétérogénéité spatiale intrapixellaire constitue une source d’incertitude significative lorsque les relations entre les variables biophysiques et les variables radiométriques mesurées par télédétection sont non linéaires. L’hétérogénéité du pixel moyenne résolution est caractérisée à partir du variogramme d’images de variables radiométriques (NDVI, PIR, ROUGE) issues d’un capteur à haute résolution spatiale. L’analyse de différents paysages montre que les échelles de variation expliquant la plus grande part de variabilité de la couverture végétale ont une gamme de valeur comprise entre 60m et 800m. D’autre part, un modèle a été construit pour corriger l’erreur d’estimation des variables biophysiques induite par l’hétérogénéité spatiale du pixel moyenne résolution. L’erreur d’estimation s’exprime de façon multiplicative en fonction du degré d’hétérogénéité et du degré de non-linéarité de la relation entre la variable radiométrique et la variable biophysique. La correction est satisfaisante, en particulier à 1000m de résolution. A partir de la caractérisation e l’hétérogénéité spatiale de dix-huit paysages, la résolution spatiale optimale qui permet e capturer le maximum de variabilité de la couverture végétale du paysage pour minimiser l’erreur d’estimation a été estimée à 30m<br>Biophysical variable estimates from remote sensing data characterize plant canopy structure and functioning. The monitoring of earth surface dynamic processes at global scale requires high temporal frequency remote sensing observations which are provided up to now thanks to coarse spatial resolution sensors. At these scales, both the spatial heterogeneity of the observed scenes and the non linearity of the relationships between the biophysical variable of interest and the radiometric data, generate a bias in the variable estimation. This work aims at reducting the biophysical variable estimation uncertainty due to scaling effects. Spatial heterogeneity is characterized by the variogram of high spatial resolution remote sensing data (NDVI, NIR, RED). The analysis is performed for different landscapes. Typical length scales as measured by the range of the variogram is between 50m and 800m. Then, a method is developed to reduce scaling effects in the estimates of the biophysical variable. It accounts for spatial heterogeneity within coarse resolution pixel and the degree of non linearity of the relationship between remote sensed data and biophysical variable. Results show good performance for coarse resolution sensors. Based on the characterization of heterogeneity over a large range of landscapes (18), the optimal resolution, i. E the resolution that would minimize the artefacts due to the spatial heterogeneity, is estimated at 30m
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Stoica, Radu Stefan. "Processus ponctuels pour l'extraction de réseaux linéi͏̈ques dans les images satellitaires et aériennes." Nice, 2001. http://www.theses.fr/2001NICE5603.
Full textAbstract:
Les réseaux routiers, ou les réseaux hydrographiques, les vaisseaux sanguins ou bien les fissures dans les matériaux sont connus dans la communauté du traitement d'image sous le nom générique de réseaux linéi͏̈ques. La théorie des processus ponctuels marques est un cadre mathématique rigoureux qui donne la possibilité de modéliser l'image comme un ensemble d'objets en interaction. Les deux idées principales qui ont motivé ce travail sont : ces réseaux sont approchés par de segments de droite connectés, et les réseaux linéîques dans une image sont la réalisation d'un processus ponctuel de Gibibs. Le processus ponctuel qui modélise les réseaux comporte deux composantes. Le premier terme ("Candy" modèle) gère les états et les interactions entre segments:densité, connectivité, alignement et répulsion des segments. L'emplacement du réseau dans l'image est trouvé grâce au second terme, le terme d'attache aux données.
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Yin, Tiangang. "Modélisation 3D du transfert raidatif pour simuler les images et données de spectroradiomètres et Lidars satellites et aéroportés de couverts végétaux et urbains." Thesis, Toulouse 3, 2015. http://www.theses.fr/2015TOU30044/document.
Full textAbstract:
Les mesures de télédétection (MT) dépendent de l'interaction du rayonnement avec les paysages terrestres et l'atmosphère ainsi que des configurations instrumentales (bande spectrale, résolution spatiale, champ de vue: FOV,...) et expérimentales (structure et propriétés optiques du paysage et atmosphère,...). L'évolution rapide des techniques de télédétection requiert des outils appropriés pour valider leurs principes et améliorer l'emploi des MT. Les modèles de transfert radiatif (RTM) simulent des quantités (fonctions de distribution de la réflectance (BRDF) et température (BTDF), forme d'onde LiDAR, etc.) plus ou moins proches des MT. Ils constituent l'outil de référence pour simuler les MT, pour diverses applications : préparation et validation des systèmes d'observation, inversion de MT,... DART (Discrete Anisotropic Radiative Transfer) est reconnu comme le RTM le plus complet et efficace. J'ai encore nettement amélioré son réalisme via les travaux de modélisation indiqués ci-dessous. 1. Discrétisation de l'espace des directions de propagation des rayons. DART simule la propagation des rayons dans les paysages terrestres et l'atmosphère selon des directions discrètes. Les méthodes classiques définissent mal le centroïde et forme des angles solides de ces directions, si bien que le principe de conservation de l'énergie n'est pas vérifié et que l'obtention de résultats précis exige un grand nombre de directions. Pour résoudre ce problème, j'ai conçu une méthode originale qui crée des directions discrètes de formes définies. 2. Simulation d'images de spectroradiomètre avec FOV fini (caméra, pushbroom,...). Les RTMs sont de type "pixel" ou "image". Un modèle "pixel" calcule une quantité unique (BRDF, BTDF) de toute la scène simulée via sa description globale (indice foliaire, fraction d'ombre,...). Un modèle "image" donne une distribution spatiale de quantités (BRDF,...) par projection orthographique des rayons sur un plan image. Tous les RTMs supposent une acquisition monodirectionnelle (FOV nul), ce qui peut être très imprécis. Pour pouvoir simuler des capteurs à FOV fini (caméra, pushbroom,...), j'ai conçu un modèle original de suivi de rayons convergents avec projection perspective. 3. Simulation de données LiDAR. Beaucoup de RTMs simulent le signal LiDAR de manière rapide mais imprécise (paysage très simplifié, pas de diffusions multiples,...) ou de manière précis mais avec de très grands temps de calcul (e.g., modèles Monte-Carlo: MC). DART emploie une méthode "quasi-MC" originale, à la fois précise et rapide, adaptée à toute configuration instrumentale (altitude de la plateforme, attitude du LiDAR, taille de l'empreinte,...). Les acquisitions multi-impulsions LiDAR (satellite, avion, terrestre) sont simulées pour toute configuration (position du LiDAR, trajectoire de la plateforme,...). Elles sont converties dans un format industriel pour être traitées par des logiciels dédiés. Un post-traitement convertit les formes d'onde LiDAR simulées en données LiDAR de comptage de photons. 4. Bruit solaire et fusion de données LiDAR et d'images de spectroradiomètre. DART peut combiner des simulations de LiDAR multi-impulsions et d'image de spectro-radiomètre (capteur hyperspectral,...). C'est une configuration à 2 sources (soleil, laser LiDAR) et 1 capteur (télescope du LiDAR). Les régions mesurées par le LiDAR, dans le plan image du sol, sont segmentées dans l'image du spectro-radiomètre, elle aussi projetée sur le plan image du sol. Deux applications sont présentées : bruit solaire dans le signal LiDAR, et fusion de données LiDAR et d'images de spectro-radiomètre. Des configurations d'acquisition (trajectoire de plateforme, angle de vue par pixel du spectro-radiomètre et par impulsion LiDAR) peuvent être importées pour encore améliorer le réalisme des MT simulées, De plus, j'ai introduit la parallélisation multi-thread, ce qui accélère beaucoup les calculs<br>Remote Sensing (RS) data depend on radiation interaction in Earth landscapes and atmosphere, and also on instrumental (spectral band, spatial resolution, field of view (FOV),...) and experimental (landscape/atmosphere architecture and optical properties,...) conditions. Fast developments in RS techniques require appropriate tools for validating their working principles and improving RS operational use. Radiative Transfer Models (RTM) simulate quantities (bidirectional reflectance; BRDF, directional brightness temperature: BTDF, LiDAR waveform...) that aim to approximate actual RS data. Hence, they are celebrated tools to simulate RS data for many applications: preparation and validation of RS systems, inversion of RS data... Discrete Anisotropic Radiative Transfer (DART) model is recognized as the most complete and efficient RTM. During my PhD work, I further improved its modeling in terms of accuracy and functionalities through the modeling work mentioned below. 1. Discretizing the space of radiation propagation directions.DART simulates radiation propagation along a finite number of directions in Earth/atmosphere scenes. Classical methods do not define accurately the solid angle centroids and geometric shapes of these directions, which results in non-conservative energy or imprecise modeling if few directions are used. I solved this problem by developing a novel method that creates discrete directions with well-defined shapes. 2. Simulating images of spectroradiometers with finite FOV.Existing RTMs are pixel- or image-level models. Pixel-level models use abstract landscape (scene) description (leaf area index, overall fraction of shadows,...) to calculate quantities (BRDF, BTDF,...) for the whole scene. Image-level models generate scene radiance, BRDF or BTDF images, with orthographic projection of rays that exit the scene onto an image plane. All models neglect the multi-directional acquisition in the sensor finite FOV, which is unrealistic. Hence, I implemented a sensor-level model, called converging tracking and perspective projection (CTPP), to simulate camera and cross-track sensor images, by coupling DART with classical perspective and parallel-perspective projection. 3. Simulating LiDAR data.Many RTMs simulate LiDAR waveform, but results are inaccurate (abstract scene description, account of first-order scattering only...) or require tremendous computation time for obtaining accurate results (e.g., Monte-Carlo (MC) models). With a novel quasi-MC method, DART can provide accurate results with fast processing speed, for any instrumental configuration (platform altitude, LiDAR orientation, footprint size...). It simulates satellite, airborne and terrestrial multi-pulse laser data for realistic configurations (LiDAR position, platform trajectory, scan angle range...). These data can be converted into industrial LiDAR format for being processed by LiDAR processing software. A post-processing method converts LiDAR waveform into photon counting LiDAR data, through modeling single photon detector acquisition. 4. In-flight Fusion of LiDAR and imaging spectroscopy.DART can combine multi-pulse LiDAR and cross-track imaging spectroscopy (hyperspectral sensor...). It is a 2 sources (sun, LiDAR laser) and 1 sensor (LiDAR telescope) system. First, a LiDAR multi-pulse acquisition and a sun-induced spectro-radiometer radiance image are simulated. Then, the LiDAR FOV regions projected onto the ground image plane are segmented in the spectro-radiometer image, which is also projected on the ground image plane. I applied it to simulate solar noise in LiDAR signal, and to the fusion of LiDAR data and spectro-radiometer images. To further improve accuracy when simulating actual LiDAR and spectro-radiometer, DART can also import actual acquisition configuration (platform trajectory, view angle per spectro-radiometer pixel / LiDAR pulse). Moreover, I introduced multi-thread parallelization, which greatly accelerates DART simulations
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Carincotte, Cyril. "Segmentation markovienne floue d'images. Application en détection de changements entre images radar." Aix-Marseille 3, 2005. http://www.theses.fr/2005AIX30046.
Full textAbstract:
Cette thèse est consacrée à la segmentation non supervisée d'images de télédétection et la détection de changements entre images radar. Nous présentons tout d'abord un modèle de chaînes de Markov cachées d'ordre supérieur qui permet de modéliser des structures de bruit complexes comme des bruits corrélés. Afin de prendre en compte certaines caractéristiques floues des images de télédétection, nous proposons ensuite un modèle de chaînes de Markov cachées floues qui tient compte de façon conjointe des caractéristiques de bruit et de flou des observations. Cette modélisation autorise la coexistence de pixels durs et flous dans une même image, et permet de caractériser des dégradés bruités situés de part et d'autre de zones plus homogènes. Nous présentons finalement une méthodologie de détection de changements basée sur ce modèle, qui permet de caractériser l'imprécision associée aux changements survenus entre deux acquisitions radar<br>This thesis is devoted to unsupervised remote sensing image segmentation and change detection on SAR images. We first present a higher order hidden Markov chains model which allows to model complex noise structures, like correlated noises. In order to take into account several fuzzy characteristics of remote sensing images, we propose a fuzzy hidden Markov chains model, which jointly takes in account the fuzzy and noisy characteristics of the observations. This model authorizes the coexistence of hard and fuzzy pixels in the same image, and allows to characterize noisy gradation located on both sides of more homogeneous areas. We finally propose a methodology of change detection based on the fuzzy model, which allows to characterize the imprecision associated to the changes between two SAR images
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Chambenoit, Yoann. "Approches interactives pour l'analyse des images RSO multi-temporelles." Marne-la-Vallée, 2004. http://www.theses.fr/2004MARN0235.
Full textAbstract:
Deux axes principaux ont été développés au cours de cette thèse. Le premier est lié au problème de l’utilisation de filtres de speckle dans les séries multi-temporelles et le second au problème de la détection interactive de structures stables ou en déplacement en utilisant l’information apportée par l’ensemble des images. Confrontée au speckle, la communauté utilisatrice est souvent réticente au fait de filtrer les images RSO avant de les analyser car elle craint une perte de résolution ou une perte d’information sur l’image. Pour cela, nous avons mis en oeuvre un protocole d'interprétation visuelle dans lequel nous avons demandé à un ensemble d'utilisateurs de données RSO de retrouver des objets dans des images, filtrées ou non. Puis nous avons exploité ces résultats pour obtenir une évaluation quantitative des performances qui permet d'apprécier de façon objective l'influence du filtrage sur les zones étudiées. Une autre demande souvent formulée est la détection automatique ou le suivi d’objets dans des séries d'images multi-temporelles. La méthode des contours actifs nous a semblé être une méthode permettant de raffiner une initialisation tracée manuellement. Suivant la nature de l'objet, objet en déplacement ou stable, la détection ne s'effectue pas de la même manière et les informations multi-temporelles ne sont pas fusionnées au même niveau de la chaîne de traitements. Nous avons proposé différentes stratégies qui tiennent compte des objets recherchés et de l'information a priori fournie par les utilisateurs<br>Two main axes were developed in this thesis. The first one is related to the problem of using speckle filters in multi-temporal image series and the second one with the problem of interactive detection of stable or evolving structures by using the information brought by all the images. Confronted with the speckle, the user’s community is often reticent with the filtering of SAR images before analyzing them because people fear a loss of resolution or a loss of information on the images. We introduced a protocol of visual interpretation in which we asked to some end users to find features in the SAR images, filtered or not. Then we exploited those results to obtain a quantitative performance assessment which permits to evaluate in an objective way the influence of filtering the areas. Another frequently asked question concerns automated feature detection in multi-temporal SAR image’s series. The active contours method appears to be a method making it possible to refine a manual initialization. According to the nature of the object, evolving or stable, detection does not act in the same way and multi-temporal information is not fused at the same level of the data processing sequence. We proposed various strategies taking the studied features and a priori information provided by the users into account
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Sahli, Samir. "Détection robuste et automatique de véhicules dans les images aériennes." Thesis, Université Laval, 2013. http://www.theses.ulaval.ca/2013/30264/30264.pdf.
Full textAbstract:
Cette thèse se situe dans le cadre général de la détection d’objets. Elle porte plus particulièrement sur la détection de véhicules dans les images aériennes de grandes dimensions. Le principal obstacle à l’obtention d’une détection robuste des véhicules est la grande variété de leurs apparences. Dans un premier temps, nous avons abordé le cadre théorique de la détection et identifié une approche prometteuse, l’analyse locale de scène. Par le biais de détecteurs, nous avons limité l’analyse aux seules régions susceptibles de contenir des véhicules. De là, nous avons extrait les informations locales caractéristiques des véhicules afin d’entraîner des Séparateurs à Vaste Marge (en anglais Support Vector Machine, SVM). Cette première chaîne de traitement nous a permis d’obtenir de multiples détections par véhicule. Dans un deuxième temps, nous avons regroupé automatiquement les multiples détections à l’aide de l’algorithme Affinity Propagation(AP). Des contraintes spatiales ont été introduites afin de garantir que le regroupement se fasse dans le respect des dimensions des véhicules. Finalement, l’extraction des véhicules a été effectuée en utilisant les informations relatives à l’orientation et la forme des véhicules présentes dans l’image. Afin de pallier certaines faiblesses que présente la première chaîne de traitement, nous avons développé une seconde chaîne de traitement. Tout d’abord, nous avons procédé à la sélection de régions saillantes susceptibles de contenir les véhicules. Ensuite, nous avons sur-segmenté l’image afin d’obtenir des régions uniformes en couleur de dimensions inférieures à celles des véhicules, les superpixels. De là, nous avons extrait les informations locales et globales relatives à ces superpixels et entraîné à nouveau des SVM en mode classification. À l’issue de cette deuxième chaîne de traitement, nous avons augmenté significativement notre capacité de détection. Finalement, dans le dernier chapitre de cette thèse, nous avons proposé un nouvel algorithme destiné à sélectionner les régions saillantes de l’image. Cet algorithme est spécialement conçu pour traiter des images aériennes. De plus, il présente de nombreux avantages comparativement aux méthodes concurrentes existantes.
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Benachir, Djaouad. "Méthodes de séparation aveugle de sources pour le démélange d'images de télédétection." Toulouse 3, 2014. http://thesesups.ups-tlse.fr/2809/.
Full textAbstract:
Nous proposons dans le cadre de cette thèse, de nouvelles méthodes de séparation aveugle de mélanges linéaires instantanés pour des applications de télédétection. La première contribution est fondée sur la combinaison de deux grandes classes de méthodes de Séparation Aveugle de Sources (SAS) : l'Analyse en Composantes Indépendantes (ACI), et la Factorisation en Matrices Non-négatives (NMF). Nous montrons comment les contraintes physiques de notre problème peuvent être utilisées pour éliminer une partie des indéterminations liées à l'ACI et fournir une première approximation des spectres de endmembers et des fractions d'abondance associées. Ces approximations sont ensuite utilisées pour initialiser un algorithme de NMF, avec pour objectif de les améliorer. Les résultats obtenus avec notre méthode sont satisfaisants en comparaison avec les méthodes de la littérature utilisées dans les tests réalisés. La deuxième méthode proposée est fondée sur la parcimonie ainsi que sur des propriétés géométriques. Nous commençons par mettre en avant quelques propriétés facilitant la présentation des hypothèses considérées dans cette méthode, puis nous mettons en lumière les grandes lignes de cette dernière qui est basée sur la détermination des zones bi-sources contenues dans une image de télédétection, ceci à l'aide d'un critère de corrélation. A partir des intersections des droites générées par ces zones bi-sources, nous détaillons le moyen d'obtention des colonnes de la matrice de mélange et enfin des sources recherchées. Les résultats obtenus, en comparaison avec plusieurs méthodes de la littérature sont très encourageants puisque nous avons obtenu les meilleures performances<br>Within this thesis, we propose new blind source separation (BSS) methods intended for instantaneous linear mixtures, aimed at remote sensing applications. The first contribution is based on the combination of two broad classes of BSS methods : Independent Component Analysis (ICA), and Non-negative Matrix Factorization (NMF). We show how the physical constraints of our problem can be used to eliminate some of the indeterminacies related to ICA and provide a first approximation of endmembers spectra and associated sources. These approximations are then used to initialize an NMF algorithm with the goal of improving them. The results we reached are satisfactory as compared with the classical methods used in our undertaken tests. The second proposed method is based on sparsity as well as on geometrical properties. We begin by highlighting some properties facilitating the presentation of the hypotheses considered 153 in the method. We then provide the broad lines of this approach which is based on the determination of the two-source zones that are contained in a remote sensing image, with the help of a correlation criterion. From the intersections of the lines generated by these two-source zones, we detail how to obtain the columns of the mixing matrix and the sought sources. The obtained results are quite attractive as compared with those reached by several methods from literature