CENTRE DE DOCUMENTATION DE L INSTITUT GEOGRAPHIQUE NATIONAL. Bibliographie : Imagerie et lidar

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1 CENTRE DE DOCUMENTATION DE L INSTITUT GEOGRAPHIQUE NATIONAL centrededocumentationdel'igncentrededocumentationdel'igncentrededocumentationdel'igncentrededocumentationdel'igncentrededo cumentationdel'igncentrededocumentationdel'igncentrededocumentationdel'igncentrededocumentationdel'igncentrededocumentatio ndel'igncentrededocumentationdel'igncentrededocumentationdel'igncentrededocumentationdel'igncentrededocumentationdel'ignce Bibliographie : Imagerie et lidar Mars 2012 DOCUMENTS DISPONIBLES AU CENTRE DE DOCUMENTATION centrededocumentationdel'igncentrededocumentationdel'igncentrededocumentationdel'igncentrededocumentationdel'igncentrededo CENTRE DE DOCUMENTATION DE L'INSTITUT GEOGRAPHIQUE NATIONAL 6/8 Avenue Blaise Pascal - Cité Descartes - Champs sur Marne Marne la Vallée cedex 2 Tél. : Télécopie : Mél : cdoc@ensg.eu Site Web : centrededocumentationdel'igncentrededocumentationdel'igncentrededocumentationdel'igncentrededocumentationdel'igncentrededo Bibliographie du centre de documentation de l IGN mars Page 1

2 Cette bibliographie a été préparée à l occasion du forum PPMD (Photogrammétrie, positionnement et mesure de déformation) : Prises de vues et positionnement cinématique : interactions et modernisation des techniques, du 20 mars 2012 organisé par la promotion du Mastère PPMD à l ENSG, Marne-la-Vallée. Cette bibliographie ne prétend pas à l exhaustivité. Elle ne porte que sur les dix dernières années pour les monographies et les six dernières années pour les articles. Les références bibliographiques souvent assorties d un résumé, sont présentées par thème, puis par type de document, et par date de parution. Les documents sont en français, sauf indication contraire. Le catalogue du Centre est accessible par Internet. Table des matières : 1- Monographies Articles Monographies Segmentation couplée en géométrie mixte : altimétrie laser et images aériennes *= Mémoire de master recherche Méthodes physiques en télédétection Auteur(s) MALLET (C.) Edition Paris : INSTITUT GÉOGRAPHIQUE NATIONAL IGN, 2005 Collation 51 pages Mots clés APPROCHE HIERARCHIQUE, DETECTION DU BATI, DONNEES LIDAR, GRAPHE, IMAGE AERIENNE, LASERGRAMMETRIE, LIGNE DE PARTAGE DES EAUX, PRIMITIVE GEOMETRIQUE, RECONSTRUCTION 3D DU BATI, SEGMENTATION D'IMAGE N notice Cote DEA Résumé d auteur Ce mémoire présente les travaux menés durant les six mois de mon stage de Master Recherche au laboratoire MATIS de l'institut Géographique National (IGN). Le laboratoire MATIS travaille à travers l'action de recherche BRIGE, sur la reconstruction en zones urbaines denses de bâtiments en trois dimensions à partir d'images aériennes. Le but est de constituer de manière la plus automatique possible des bases de données tridimensionnelles. Leur utilisation peut s'avérer nécessaire dans de nombreux domaines tels que les études cartographiques, architecturales, militaires, environnementales ou encore pour l'analyse de la propagation des ondes électromagnétiques. L'objectif du travail présenté est d'améliorer le partitionnement d'images aériennes en se servant conjointement de ces dernières et de données issues d'une image de points laser. Au final, on doit obtenir un algorithme de segmentation par régions d'images dont l'apport est une meilleure détection des facettes de toits des bâtiments. Ces primitives planaires en 3D sont indispensables pour une future reconstruction en trois dimensions des édifices. L'approche choisie est une méthode structurale fondée sur la segmentation hiérarchique : on construit un graphe d'adjacence de régions en prédécoupant de manière homogène l'image aérienne puis on établit une hiérarchie entre ces régions en tenant compte d'informations géométriques et radiométriques. Enfin, on cherche à générer une coupe optimale pour obtenir une partition satisfaisante de l'image. Bibliographie du centre de documentation de l IGN mars Page 2

3 Couplage de données laser aéroporté et photogrammétriques pour l'analyse de scènes tridimensionnelles *= Thèse présentée pour l'obtention du titre de docteur es Sciences de l'ecole nationale supérieure des télécommunications, spécialité : signal et images, traitement du signal et des images Auteur(s) BRETAR (F.), ROUX (M.) et PIERROT-DESEILLIGNY (M.) Edition Paris : ECOLE NATIONALE SUPÉRIEURE DES TÉLÉCOMMUNICATIONS ENST, 2006 Collation 166 pages Mots clés ALGORITHME DE RECALAGE, CLASSIFICATION BAYESIENNE, DONNEES LIDAR, ESTIMATEUR, EXTRACTION AUTOMATIQUE, EXTRACTION DU SURSOL, FUSION DE DONNEES, IMAGE AERIENNE, LASERGRAMMETRIE, LIDAR, METHODE ROBUSTE, MODELE NUMERIQUE DE SURFACE, MODELE NUMERIQUE DU BATI, RECONSTRUCTION 3D DU BATI, SEGMENTATION D'IMAGE, SEMIS DE POINTS, TELEMETRIE LASER AEROPORTE, TRANSFORMATION DE HOUGH N notice Cote Résumé d auteur THESE L'interprétation de scènes tridimensionnelles dans un contexte cartographique met en jeu de nombreuses techniques, des plus traditionnelles, comme la photogrammétrie à partir d'images aériennes, jusqu'aux plus récentes, comme l'altimétrie laser. Si la photogrammétrie intègre les traitements géométriques liés à l'orientation des images, ainsi que le calcul des altitudes associées à chaque pixel par des processus de corrélation, les systèmes laser aéroportés (capteurs actifs) intègrent un mécanisme de géoréférencement direct (couplage Inertie-GPS) des impulsions lumineuses émises, fournissant ainsi une représentation de la topographie sous la forme d'un nuage de points 3D. Les objectifs de cette thèse étaient dans un premier temps de valoriser de manière autonome les données 30 issues de la technologie laser, compte tenu de leur caractère novateur, puis d'étudier divers aspects de l'intégration de ces données à un savoir-faire photogrammétrique. Nous nous sommes donc intéressés dans une première partie à l'extraction automatique de points laser appartenant au sol (paysages urbains et ruraux). L'analyse de ces points sol nous a menés à la recherche d'une modélisation dense du terrain sous la forme d'une grille régulière d'altitude à travers la définition d'un modèle bayésien de régularisation de surface. Les points appartenant à la composante sursol, dans le cadre de l'étude du milieu urbain pour la modélisation du bâti, ont été analysés à la lumière d'un algorithme de recherche de primitives planes (facettes de toits) basé sur une modification de l'estimateur robuste RANSAC. La seconde partie concerne l'étude effective du couplage des techniques laser et photogrammétriques. Il s'agit d'utiliser conjointement la grande précision des mesures laser (< 5 cm pour la composante altimétrique sous certaines conditions) avec, non seulement la radiométrie issue des images aériennes, mais aussi avec les images d'altitudes correspondantes. La confrontation des géométries issues de ces deux systèmes fait apparaître des décalages tridimensionnels non linéaires possiblement liés aux dérives temporelles des mesures inertielles. Un algorithme de recalage adapté à la géométrie d'acquisition des bandes laser a donc été mis en place, assurant a posteriori, une cohérence des géométries aussi bien 2D que 3D. À partir d'une mise en correspondance locale des surfaces, un mécanisme de corrections par fenêtres glissantes simule les dépendances temporelles des variations, sans imposer de modèle global de déformations. Enfin, nous avons exprimé la complémentarité des deux systèmes à travers I'extraction de facettes 3D de bâtiments par un mécanisme de segmentation hiérarchique d'images basé sur la définition d'une énergie d'agrégation de régions élémentaires dépendant à la fois des informations présentes dans l'image, des points laser et de la classification préalablement effectuée. EUROSDR / ISPRS project, commission 2: tree extraction : Final report, European spatial data research Auteur(s) KAARTINEN (H.) et HYYPPA (J.) Edition Dublin : EUROSDR, 2008 Collection Official Publication, 53 Collation 60 pages Mots clés ANALYSE COMPARATIVE, CANOPEE, DONNEES LIDAR, ETUDE DE FAISABILITE, EXTRACTION AUTOMATIQUE, EXTRACTION DU SURSOL, EXTRACTION SEMI- AUTOMATIQUE, FLORE ARBORESCENTE, FORET, HAUTEUR DES ARBRES, IMAGE AERIENNE, LASERGRAMMETRIE, QUALITE DES DONNEES N notice Bibliographie du centre de documentation de l IGN mars Page 3

4 Cote Résumé d auteur The objective of the EuroSDR/ISPRS Tree Extraction project was to evaluate the quality, accuracy, and feasibility of automatic or semi-automatic tree extraction methods based on high-density laser scanner data and digital image data. Data sets from two test sites were delivered to the twelve participants of the project. For each test site the following data were available and could be downloaded from the FGI ftp-site: aerial images, camera calibration and image orientation information, ground control point coordinates and jpg-images of point locations, laser scanner data with three different pulse densities, digital terrain model and a training data set. In this report the test sites used, data sets and the reference data are described. The tree extraction methods used by the participants and methods used in accuracy evaluation are explained in this report. The produced tree models are depicted and analysed with respect to tree location, tree height, crown base height and crown delineation accuracy. Finally, a discussion and conclusions chapter summarise the results of the project. Surprisingly, results show that the extraction method is the main factor on the achieved accuracy. When the laser point density increases from two points to eight points per m2, the improvement in crown base height and crown delineation accuracy is marginal but in the case of some methods the accuracy of the tree location and especially the tree height determination improves. The low number of hybrid models based on both the laser data and aerial image produced by the partners implies that integration of laser and aerial image is in its early stages. Lidar DEM analysis for landform changes caused by the earthquakes: cases of the 2004 Niigata-ken Chuetsu earthquake and the 2008 Iwate-Miyagi Nairiku earthquake *= Multidisciplinary project report, ENSG engineering degree (2nd year) Auteur(s) LAY (R.) Edition Marne-la-Vallée : ENSG, 2010 Collation 54 pages Mots clés DEFORMATION DE LA CROUTE TERRESTRE, DONNEES LIDAR, ENVI, IMAGE AERIENNE, MODELE NUMERIQUE DE SURFACE, MOUVEMENT DE TERRAIN, SEISME, TELEMETRIE LASER AEROPORTE Mots clés géog JAPON N notice Cote Résumé d auteur PROJET Les séismes majeurs d'iwate-miyagi en 2008 (MJMA 7.2), et de Chuetsu en 2004 (MJMA 6.8) au Japon, ont eu des répercussions plus ou moins importantes sur le relief, telles que des mouvements tectoniques ou bien des glissements de terrain. Le but du projet est de localiser les zones de glissements de terrain causés par des séismes, par différentes méthodes. Pour le séisme d'iwate-miyagi de 2008, l'idée est de localiser ces glissements approche topographique. Des MNE calculés par LiDAR aéroporté avant et après le séisme permettent de produire des cartes de chaque état, ainsi qu'une carte de changements d'altitude calculée par algorithme et sous SIG. Ces calculs permettent d'effectuer d'autres analyses comme des profils altimétriques, et une estimation de la surface et de la direction des glissements de terrains, moyennant la précision des données en entrée, et la valeur de variation altimétrique à partir duquel un endroit est considéré comme faisant partie du glissement. Ceci rend difficile une évaluation précise des zones de glissements. Pour la zone de Chuetsu, les données pré-séismes n'étant pas disponibles, la répartition des zones glissements est déterminée par télédétection et par topographie. Les glissements de terrain ont été localisés par classification, où les pixels à texture correspondants à des zones déboisées ont été sélectionnés. La confusion avec des zones agricoles ayant la même texture a amené à un second traitement, enlevant les pixels situés sur des zones plates. Malgré des zones de glissements sous-estimées et surestimées après traitements, cette étude permet de voir sommairement la répartition des glissements de terrain dans la zone de Chuetsu. Bibliographie du centre de documentation de l IGN mars Page 4

5 2- Articles Registration of terrestrial laser scanner data using imagery Auteur(s) AL-MANASIR (K.) et FRASER (C.S.) Source PHOTOGRAMMETRIC RECORD, vol 21, n 115, [01/09/2006], pp Mots clés DONNEES LASER, IMAGE NUMERIQUE, LASERGRAMMETRIE, PHOTOGRAMMETRIE METROLOGIQUE, SUPERPOSITION D'IMAGES, SEMIS DE POINTS N notice A Résumé d auteur [...] Les scanneurs terrestres à laser fournissent en très peu de temps des nuages de points extrêmement denses. En présence d'un objet à géométrie complexe, il est nécessaire de multiplier les balayages afin d'éliminer les parties cachées dans la confection du modèle 3D. L'essentiel du traitement des données des scanneurs terrestres à laser dans la modélisation 3D consiste à transformer ces données, des systèmes de coordonnées locales du capteur en un système de référence cartésien unique, [...] indispensable pour raccorder les différents nuages de points. On présente, dans cet article, un processus de mise en repérage de ces données dans lesquels les orientations externes des scanneurs terrestres à laser sont déterminées par photogrammétrie. Pour cela, on installe une caméra numérique au-dessus du scanneur à laser et on utilise les images de cette caméra que l'on a d'abord orientées relativement, pour orienter les scanneurs terrestres à laser et obtenir l'orientation externe et mettre d'un seul coup en repérage les nuages de points provenant de chaque emplacement du scanneur. On présente enfin les résultats d'un essai effectué avec cette méthode et qui mettent en évidence sa précision et son efficacité. Copyright RS&PS + Blackwell Publishing Extracting dynamic spatial data from airborne imaging sensors to support traffic flow estimation Auteur(s) TOTH (C.K.) et GREJNER-BRZEZINSKA (D.) Source ISPRS JOURNAL OF PHOTOGRAMMETRY AND REMOTE SENSING, vol 61, n 3, [01/11/2006], pp Mots clés CHAMBRE DE PRISE DE VUES NUMERIQUE, EXTRACTION AUTOMATIQUE, EXTRACTION GEOMETRIQUE, IMAGE AERIENNE, INFORMATION GEOGRAPHIQUE, OBJET MOBILE, RESEAU ROUTIER, TELEMETRIE LASER AEROPORTE, TRAFIC ROUTIER N notice A Résumé d auteur The recent transition from analog to totally digital data acquisition and processing techniques in airborne surveying represents a major milestone in the evolution of spatial information science and practice. On one hand, the improved quality of the primary sensor data can provide the foundation for better automation of the information extraction processes. This phenomenon is also strongly supported by continuously expanding computer technology, which offers almost unlimited processing power. On the other hand, the variety of the data, including rich information content and better temporal characteristics, acquired by the new digital sensors and coupled with rapidly advancing processing techniques, is broadening the applications of airborne surveying. One of these new application areas is traffic flow extraction aimed at supporting better traffic monitoring and management. Transportation mapping has always represented a significant segment of civilian mapping and is mainly concerned with road corridor mapping for design and engineering purposes, infrastructure mapping and facility management, and more recently, environmental mapping. In all these cases, the objective of the mapping is to extract the static features of the object space, such as man-made and natural objects, typically along the road network. In contrast, the traffic moving in the transportation network represents a very dynamic environment, which complicates the spatial data extraction processes as the signals of moving vehicles should be identified and removed. Rather than removing and discarding the signals, however, they can be turned into traffic flow information. This paper reviews initial research efforts to extract traffic flow information from laserscanner and digital camera sensors installed in airborne platforms. Bibliographie du centre de documentation de l IGN mars Page 5

6 Building detection by fusion of airborne laser scanner data and multi-spectral images: performance evaluation and sensitivity analysis Auteur(s) ROTTENSTEINER (F.), TRINDER (J.), CLODE (S.) et KUBIK (K.) Source ISPRS JOURNAL OF PHOTOGRAMMETRY AND REMOTE SENSING, vol 62, n 2, [01/06/2007], pp Mots clés ANALYSE DE SENSIBILITE, CLASSIFICATION DE DEMPSTER-SHAFER, DONNEES LIDAR, FUSION DE DONNEES MULTISOURCE, IMAGE MULTIBANDE, LASERGRAMMETRIE, TEST DE PERFORMANCE, DETECTION DU BATI N notice A Résumé d auteur In this paper, we describe the evaluation of a method for building detection by the Dempster Shafer fusion of airborne laser scanner (ALS) data and multi-spectral images. For this purpose, ground truth was digitised for two test sites with quite different characteristics. Using these data sets, the heuristic models for the probability mass assignments are validated and improved, and rules for tuning the parameters are discussed. The sensitivity of the results to the most important control parameters of the method is assessed. Further we evaluate the contributions of the individual cues used in the classification process to determine the quality of the results. Applying our method with a standard set of parameters on two different ALS data sets with a spacing of about 1 point/m2, 95% of all buildings larger than 70 m2 could be detected and 95% of all detected buildings larger than 70 m2 were correct in both cases. Buildings smaller than 30 m² could not be detected. The parameters used in the method have to be appropriately defined, but all except one (which must be determined in a training phase) can be determined from meaningful physical entities. Our research also shows that adding the multi-spectral images to the classification process improves the correctness of the results for small residential buildings by up to 20%. Copyright ISPRS A concept for feature based data registration by simultaneous consideration of laser scanner data and photogrammetric images Auteur(s) WENDT (A.) Source ISPRS JOURNAL OF PHOTOGRAMMETRY AND REMOTE SENSING, vol 62, n 2, [01/06/2007], pp Mots clés DONNEES LASER, EXTRACTION AUTOMATIQUE, IMAGE NUMERIQUE, INVARIANT, LASERGRAMMETRIE, PHOTOGRAMMETRIE NUMERIQUE, SEMIS DE POINTS, SUPERPOSITION D'IMAGES, SUPERPOSITION DE DONNEES N notice A Résumé d auteur Surface measurement of complex geometric objects by means of optical techniques, such as laser scanning or photogrammetry, requires multiple views from various stations. The data sets of the views, e.g. point clouds and photogrammetric images, are given in individual coordinate systems. For a complete representation of the objects, the views have to be transformed into one common coordinate system. This task is denoted as registration and involves an estimation of the transformation parameters between different coordinate systems. In this paper, a concept for a pairwise feature based registration of hybrid laser scanner data sets is proposed. The concept includes the feature extraction and description by simultaneous consideration of laser scanner data and photogrammetric images, as well as the recognition of consistent feature correspondences. The features are viewpoint invariant and are described with a rectified image patch on planar surface geometry in object space. Two different data sets are used to demonstrate that the proposed concept for feature extraction, feature description and correspondence search is successful to register hybrid laser scanner data sets with a high level of automation. Automatic forest inventory parameter determination from terrestrial laser scanner data Auteur(s) MAAS (H.G.), BIENERT (A.) et al. Source INTERNATIONAL JOURNAL OF REMOTE SENSING, vol 29, n 5, [10/03/2008], pp Mots clés DONNEES LASER, DONNEES LOCALISEES 3D, HAUTEUR DES ARBRES, IMAGE TERRESTRE, INVENTAIRE FORESTIER, LASERGRAMMETRIE, SYLVICULTURE, TELEMETRIE LASER TERRESTRE N notice A Bibliographie du centre de documentation de l IGN mars Page 6

7 Résumé d auteur Terrestrial laser scanners find rapidly growing interest in photogrammetry as efficient tools for fast and reliable three-dimensional (3D) point cloud data acquisition. They have opened a wide range of application fields within a short period of time. Beyond interactive measurement in 3D point clouds, techniques for the automatic detection of objects and the determination of geometric parameters form a high priority research issue. With the quality of 3D point clouds generated by laser scanners and the automation potential in data processing, terrestrial laser scanning is also becoming a useful tool for forest inventory. This paper presents a brief review of current laser scanner systems from a technological point of view and discusses different scanner technologies and system parameters regarding their suitability for forestry applications. Methods for the automatic detection of trees in terrestrial laser scanner data as well as the automatic determination of diameter at breast height (DBH), tree height and 3D stem profiles are outlined. Reliability and precision of the techniques are analysed on the basis of several pilot studies. In these pilot studies more than 97% of the trees could be detected correctly, and DBH could be determined with a precision of about 1.8 cm. Copyright Taylor & Francis Auteur(s) Source Mots clés mots clés géog. N notice Résumé d auteur Génération de modèles numériques de terrain par fusion de données lidar et image = Generating digital terrain model: joint use of airborne lidar data and optical images BRETAR (F.) et CHEHATA (N.) TRAITEMENT DU SIGNAL, vol 26, n 2, [01/04/2009], 15 p ALTITUDE, DONNEES LIDAR, DONNEES LOCALISEES 3D, ESPACE RURAL, FILTRE DE KALMAN, FLORE LOCALE, IMAGE AERIENNE, IMAGE OPTIQUE, IMAGE RVB, INDICE DE VEGETATION, INTERPOLATION, LASERGRAMMETRIE, MODELE NUMERIQUE DE TERRAIN, ORTHOIMAGE COULEUR, PENTE MORBIHAN (GOLFE DU) La représentation numérique de la surface topographique est une donnée de base pour appréhender toute gestion de l'environnement et des risques naturels. En complément de l'image traditionnelle riche en contenu sémantique, la télédétection active lidar fournit des données altimétriques de la surface terrestre à une précision encore inégalée par les techniques stéréoscopiques classiques. Sous la forme d'un nuage de points tridimensionnel, nous présentons dans cet article une méthode pour générer un Modèle Numérique de Terrain à partir de ces données lidar conjointement avec des données image. Nous nous intéressons particulièrement aux milieux ruraux peu urbanisés pour lesquels une cartographie grande échelle est un enjeu majeur. L'algorithme que nous proposons est basé sur un filtrage prédictif de Kalman pour lequel la composante temporelle est remplacée par une indexation spatiale. Appliqué au calcul de la pente locale et de l'altitude du terrain, il s'agit de combiner linéairement une «mesure» basée sur l'analyse du nuage de points dans un environnement local cylindrique et une «prédiction» basée sur les calculs déjà effectués. Le facteur de combinaison linéaire est calculé en fonction des incertitudes respectives sur la «mesure» et sur la «prédiction» des états du système. Nous soulignons également l'importance de la prise en compte de la pente locale pour la détermination de la hauteur du sol. Si les données lidar fournissent parfois des informations altimétriques sur le terrain en présence de végétation, la densité de points au sol en présence de végétation dense devient très faible. Nous introduisons alors une adaptation du système de voisinage local basé sur l'intégration de données image et d'intensité lidar au sein d'un prédicteur de zones de végétation haute. Celui-ci s'accroît lorsque la densité de points au sol diminue, augmentant ainsi la probabilité de trouver des points sol. Nous présentons pour finir des résultats prometteurs pour la poursuite de ce travail sur le Golfe du Morbihan. Modelling the erectheion: extracting information from very large datasets Auteur(s) BERALDIN (J.) Source GIM INTERNATIONAL, vol 23, n 11, [01/11/2009], pp Mots clés DONNEES LOCALISEES 3D, IMAGE A HAUTE RESOLUTION, JEU DE DONNEES LOCALISEES, LASERGRAMMETRIE, MODELISATION 3D, MONUMENT HISTORIQUE, PHOTOGRAMMETRIE NUMERIQUE, POLYGONE, RECONSTRUCTION 3D, RECONSTRUCTION D'OBJET, RESOLUTION MULTIPLE, TELEMETRIE LASER TERRESTRE, TEXTURAGE, VISUALISATION 3D N notice A Bibliographie du centre de documentation de l IGN mars Page 7

8 Résumé d auteur Modern terrestrial laser scanners (TLS) generate between 10 and 50 million 3D coordinates per minutes: about 500Mbytes of data. Together with high-resolution images for texturing purposes, this is enough information to choke high-end PCs running commercial software. The National Research Council in Canada has developed a framework for extracting information from very large TLS and imagery datasets, an evolution demonstrated in the Erechtheion project. This monument has been modelled in the 3D to a spatial resolution of 2mm. The fully textured 3D model containing 348 million polygons can be interactively visualised and analysed in real time. Relevé routier à très haute résolution par système LIDAR-photogrammétrique héliporté Auteur(s) VALLET (J.) Source GÉOMATIQUE SUISSE, vol 108, n 9, [01/09/2010], pp Mots clés DONNEES LIDAR, IMAGE A HAUTE RESOLUTION, LASERGRAMMETRIE, ORTHOIMAGE, PRECISION CENTIMETRIQUE, RESEAU ROUTIER, TELEMETRIE LASER AEROPORTE N notice A Résumé d auteur L'utilisation du LiDAR/photogrammétrie aéroporté est désormais bien intégrée dans la panoplie des techniques de mensuration. Selon l'altitude de vol, cette technique offre une précision de mesure de ~ 5-10cm à cm. Le secteur de la haute précision (< 5cm) n'est pas encore usuel pour le LiDAR aéroporté et il était intéressant d'analyser la potentiel de la méthode dans cette gamme de mesure. Dans le cadre de la rénovation des autoroutes(uplans), la technique d'acquisition héliportée pour Helimap System a été utilisée en vol basse altitude (<100m) afin de produire un modèle numérique de terrain de haute densité (>10pt/m 2 ) et une orthophoto de haute résolution (pixel de 2 cm) de la chaussée et des environs de l'autoroute. Grâce à l'implantation d'une série de points de calage au sol, MNT LiDAR, images et orthophotos ont pu être extraits avec une précision (1 écart-type) de ~ 3cm en altimétrie et ~2cm en planimétrie sur la chaussée. Un second relevé effectué récemment avec un nouveau LiDAR dernière génération laisse entrevoir une amélioration significative sur la précision. Cartographie héliportée avec un système Lidar photogrammétrique portable à la main : expériences pratiques en montagne, analyse des performances et de la phase de calibration Auteur(s) VALLET (J.) Source REVUE FRANÇAISE DE PHOTOGRAMMÉTRIE ET DE TÉLÉDÉTECTION (SFPT), n 192, [01/09/2010], pp Mots clés DONNEES ALTIMETRIQUES, DONNEES LIDAR, ETALONNAGE D'INSTRUMENT, ETALONNAGE DE CHAMBRE METRIQUE, HELICOPTERE, IMAGE AERIENNE, LEVER PHOTOGRAMMETRIQUE, SYSTEME DE NUMERISATION MOBILE, MONTAGNE, PENTE, PHOTOGRAPHIE AERIENNE A AXE VERTICAL, PHOTOGRAPHIE AERIENNE OBLIQUE, PRECISION DECIMETRIQUE, TELEMETRIE LASER AEROPORTE, TEST DE PERFORMANCE N notice A Résumé d auteur L'acquisition en visée nadir de données LiDAR ou photogrammétriques atteint ses limites dans la couverture de terrains complexes ou de fortes pentes. Pour y remédier, le développement d'un système d'acquisition LiDAR-photo opéré manuellement depuis un hélicoptère a débuté en 1998 à l'ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL), avec pour tâche initiale la cartographie des avalanches. Ce système, en production depuis 2005, permet l'acquisition oblique ou verticale de données et plus de 130 vols ont été effectués depuis. La précision des données au sol est de 10 cm quelle que soit la pente. Au cours de ces nombreux projets, l'attention a été portée sur la fiabilité des données acquises et sur la stabilité des paramètres d'étalonnage. Il a pu être montré que les paramètres d'étalonnage relatifs au LiDAR sont stables alors que ceux associés à la caméra dépendent fortement des températures et de la manutention de l'équipement lors des transports. Des procédures de contrôle et de traitement ont pu être mises en place pour conserver une précision constante lors de chaque projet. Grotte de Marsoulas : la renaissance en 3D Auteur(s) MAYO (M.) Source GÉOMÈTRE, n 2077, [01/01/2011], pp Mots clés ART RUPESTRE, DONNEES LIDAR, DONNEES LOCALISEES 3D, GROTTE, IMAGE 3D, LASERGRAMMETRIE, MODELISATION 3D, RECONSTRUCTION 3D N notice A Bibliographie du centre de documentation de l IGN mars Page 8

9 Résumé d auteur Un cabinet de géomètres-experts s'est associé au relevé par scanner laser 3D des gravures et peintures paléolithiques du site, qui ont fait l'objet d'une véritable "restauration virtuelle". Modélisation de façades par analyse conjointe d'images terrestres et de données laser Auteur(s) PINTE (A.), BAILLARD (C.) et DENIS (E.) Source REVUE FRANÇAISE DE PHOTOGRAMMÉTRIE ET DE TÉLÉDÉTECTION (SFPT), n 194, [01/05/2011], pp Mots clés ANALYSE D'IMAGE NUMERIQUE, DETECTION D'OBJET, DONNEES LASER, FACADE, IMAGE TERRESTRE, LASERGRAMMETRIE, MODELISATION 3D, MORPHOLOGIE URBAINE, SEGMENTATION D'IMAGE, TRANSFORMATION DE HOUGH N notice A Résumé d auteur Afin d'affiner les modèles 3D urbains à grande échelle qu'elle produit, la société Siradel s'intéresse à la modélisation fine de façades. Cet article présente une méthode automatique qui permet le découpage des images de façades et la détection des fenêtres, portes, balustrades et formes arrondies, à partir d'un modèle 2,5D existant de bâtiments et de données images et laser issues d'un véhicule d'acquisition terrestre. L'algorithme développé est basé sur la technique de projections d'images de gradient appliquée aux images de façades. Des traitements morphologiques, la transformée de Hough ou encore le détecteur de Marris permettent d'améliorer la robustesse de l'algorithme. Des données laser (nuages de points laser projetés sur la façade) sont utilisées pour affiner la modélisation. La méthode mise en place se décompose en quatre étapes : délimitation de la façade, division en cellules, détection de fenêtres et affinement de la modélisation. Une originalité de la méthode est l'utilisation conjointe de données images et laser, ainsi que le traitement du rez-de-chaussée. Par ailleurs, des tests de classification et de précision permettent d'évaluer quantitativement les différentes étapes de l'algorithme, sur une base de référence constituée de 27 façades. Ainsi, par exemple, 85% des pixels sont correctement classifiés pour les fenêtres et les murs, et ceux-ci sont détectés avec une précision moyenne de 12 et 25 cm respectivement. Mission d'acquisition aérienne lidar pour les applications thématiques en écologie du paysage : le cas des coteaux de Gascogne Auteur(s) LADET (S.), SHEEREN (D.), FAUVEL (M.) et al. Source COLLECTION EDYTEM, n 12, [01/06/2011], pp Mots clés BIODIVERSITE, DONNEES LIDAR, IMAGE A TRES HAUTE RESOLUTION, IMAGE AERIENNE, MODELE NUMERIQUE DE SURFACE, MODELE NUMERIQUE DE TERRAIN, PAYSAGE, TELEMETRIE LASER AEROPORTE, TRAITEMENT D'IMAGE mots clés géog. GASCOGNE N notice A Résumé d auteur Les recherches en écologie du paysage du laboratoire de recherche DYNAFOR à Toulouse visent à comprendre les relations entre la composition du paysage, son évolution et la biodiversité des agro-écosystèmes. Des nouveaux travaux menés dans le cadre des enjeux liés à la protection des cultures ou à la conservation de la biodiversité ont mis en avant l'importance des éléments semi-naturels de faible superficie (haies, bandes enherbées, arbres isolés, fragments boisés, ripisylves, lisières) dans la dynamique des espèces étudiées. Dans le but d'être capable de produire des données spatiales plus adaptées aux besoins des recherches engagées, l'unité a décidé de réaliser une mission d'acquisition d'images à très haute résolution spatiale et spectrale par moyens aéroportés. Des mesures altimétriques très fines ont été effectuées à l'aide d'un système d'un LiDAR topographique. Deux principaux produits ont été dérivés du semis de points bruts : un Modèle Numérique de Terrain (MNT) à 1 m de résolution spatiale représentant le relief et fournissant l'altitude du terrain, et un Modèle Numérique d'elévation (MNE) représentant l'enveloppe externe du terrain (incluant le sursol) et permettant ainsi de calculer la hauteur des objets (forêts, haies, etc.) et de construire un modèle de hauteur de la canopée. Quelques premiers résultats de profils sur des fragments boisés suivis par Dynafor sont présentés ici et ouvrent de nouvelles perspectives pour étudier les potentialités d'une cartographie précise de la composition et de la structure (y compris verticale) de certaines forêts étudiées. Ces données seront mises en relation avec la diversité de différentes communautés d'espèces animales ou végétales. Bibliographie du centre de documentation de l IGN mars Page 9

10 La fabuleuse histoire de la Tête de Maori de Rouen et sa numérisation Auteur(s) VAREA (S.), LARSON (C.) et MINCHIN (S.) Source XYZ, n 127, [01/06/2011], pp Mots clés CAPTEUR A BALAYAGE, DONNEES LASER, IMAGE TERRESTRE, LASERGRAMMETRIE, MUSEE, PHOTOGRAMMETRIE NUMERIQUE, VISUALISATION 3D mots clés géog. ROUEN N notice A Résumé d auteur La ville de Rouen a organisé le 9 mai une cérémonie pour accompagner la remise de la Tête de Maori qu'elle conservait au Muséum d'histoire Naturelle. Une délégation maorie était présente pour l'occasion. La restitution de cette Tête fait suite à la promulgation d'une loi autorisant le déclassement des Têtes maories présentes en France. La loi, en contrepartie du départ des Têtes, demande qu'il ne soit pas créé de "trou" dans la culture scientifique. Cette rude tâche de documentation 3D exhaustive a été confiée à l'équipe de Sébastien Varea, géomètre-expert. Taiwanese Lidar project Auteur(s) LIU (J.) et FEI (L.) Source GIM INTERNATIONAL, vol 25, n 8, [01/08/2011], pp Mots clés DONNEES LIDAR, GRANDE ECHELLE, IMAGE AERIENNE, ORTHOPHOTOPLAN NUMERIQUE, RISQUE NATUREL, TELEMETRIE LASER AEROPORTE mots clés géog. TAIWAN N notice A Résumé d auteur Nearly three-quarters of the territory of Taiwan and 95% of its population are exposed to frequent hazard. In the aftermath of typhoon Morakot that scourged Southern Taiwan on 8th and 9th august 2009, causing the worst flooding in a century, the authorities realized that the country was dreadfully lacking in detailed, accurate and current elevation data, as well as aerial imagery covering the entire territory ( km2). In response, a national mapping program spanning 2010 to 2015 was launched with the aim of simultaneously capturing the entire country airborne Lidar and digital imagery. The authors discuss specifications, status and challenges posed by this large-scale, long-term project. Surveying buildings: Point clouds and multi-image panoramas Auteur(s) COLOMBO (L.) et MARANA (B.) Source GEOINFORMATICS, vol 14, n 7, [01/10/2011], pp Mots clés DONNEES LIDAR, DONNEES LOCALISEES 3D, IMAGE TERRESTRE, LASERGRAMMETRIE, MODELISATION 3D, MONUMENT HISTORIQUE, PHOTOGRAMMETRIE TERRESTRE, RECONSTRUCTION 3D DU BATI, SURVEILLANCE D'OUVRAGE, TEXTURE D'IMAGE mots clés géog. LOMBARDIE N notice A Résumé d auteur The development of building knowledge systems is nowadays a meaningful step when planning architectural maintenance and managing emergencies during a building's life cycle. A 3D photo-textured model, which can describe both spatial connections and material properties, is a measurable virtual object that is achieved via terrestrial survey techniques, such as laser scanning and imaging. This article presents the current status of techniques and technologies for the construction of a textured model, through the support of experiences regarding an ancient historical building in the Lombardy region of Northern Italy. Data fusion of extremely high resolution aerial imagery and LiDAR data for automated railroad centre line reconstruction Auteur(s) BEGER (R.), GEDRANGE (C.), HECHT (R.) et NEUBERT (M.) Source ISPRS JOURNAL OF PHOTOGRAMMETRY AND REMOTE SENSING, vol 66, n 6, [01/12/2011], pp Mots clés AXE MEDIAN, DONNEES LIDAR, DONNEES LOCALISEES 3D, EXTRACTION DE TRAITS CARACTERISTIQUES, FUSION DE DONNEES, IMAGE AERIENNE, LASERGRAMMETRIE, ORTHOIMAGE, PRECISION DES DONNEES, SEMIS DE POINTS, VOIE FERREE N notice A Résumé d auteur The quality of remotely sensed data in regards of accuracy and resolution has considerably improved in recent years. Very small objects are detectable by means of imaging and laser scanning, yet there are only few studies to use such data for large Bibliographie du centre de documentation de l IGN mars Page 10

11 scale mapping of railroad infrastructure. In this paper, an approach is presented that integrates extremely high resolution ortho-imagery and dense airborne laser scanning point clouds. These data sets are used to reconstruct railroad track centre lines. A feature level data fusion is carried out in order to combine the advantages of both data sets and to achieve a maximum of accuracy and completeness. The workflow consists of three successive processing steps. First, object-based image analysis is used to derive a railroad track mask from ortho-imagery. This spatial location information is then combined with the height information to classify the laser points. Lastly, the location of railroad track centre lines from these classified points were approximated using a feature extraction method based on an adapted random sample consensus algorithm. This workflow is tested on two railroad sections and was found to deliver very accurate results in a quickly and highly automated manner. Bibliographie du centre de documentation de l IGN mars Page 11