Géométrie 3D des lits de rivière par stéréophotogrammétrie à travers l'eau - INRAE - Institut national de recherche pour l’agriculture, l’alimentation et l’environnement Access content directly
Theses Year : 2009

(trad auto)3D geometry of river beds by stereophotogrammetry across water

Géométrie 3D des lits de rivière par stéréophotogrammétrie à travers l'eau

Abstract

(trad auto)In the most common approaches, the description of the state and functioning of a hydrosystem such as the river is carried out by measuring physical variables or by relating variables of interest to quantifiable physical parameters characterizing the environment (hydraulic models, hydrobiological models). The objective of this work is therefore to propose an answer to the question of measuring the geometry of the river by remote sensing. We first describe the particular context of the river mentioned above and then carry out a state of the art study highlighting a gap for the restitution of the relief immersed by stereo through the water with light means. A complete method of image acquisition and processing is then proposed to estimate the submerged river relief. The work carried out is based on the implementation of light technological means allowing a great flexibility for data acquisition. We are based on stereorestitution methods of relief, for which we propose an adaptation to the specific context of photogrammetry through water. Finally, methods are implemented to correct raw measurements by integrating a priori constraints (hydraulic coherence; spatial coherence) for the correction of the refractive effect. The application of the method developed under operational conditions on a shallow river with a cobble bottom shows that submerged relief measurement by stereophotogrammetry is possible, and allows a representation of the bed topography of a quality compatible with hydrobiological models (habitat-fish models). The conditions for the application of a method for measuring the geometry of the river by remote sensing, original and complementary to existing technologies, were developed, tested, validated and determined"
Dans les approches les plus courantes, la description de l'état et du fonctionnement d'un hydrosystème tel que celui de la rivière est effectuée par la mesure de variables physiques ou la mise en relation des variables d'intérêt avec les paramètres physiques quantifiables caractérisant le milieu (modèles hydrauliques, modèles hydrobiologiques). L'objectif de ce travail est donc de proposer une réponse à la question de la mesure de la géométrie de la rivière par télédétection. On s'attache tout d'abord à décrire le contexte particulier de la rivière mentionné plus haut puis à effectuer un état de l'art faisant ressortir une lacune pour la restitution du relief immergé par stéréo à travers l'eau avec des moyens légers. On propose ensuite une méthode complète d'acquisition d'images et de traitements permettant d'estimer le relief immergé de rivière. Le travail effectué repose sur la mise en oeuvre de moyens technologiques légers permettant une grande flexibilité pour l'acquisition des données. On se base sur les méthodes de stéréorestitution du relief, pour lesquelles on propose une adaptation au contexte spécifique de la photogrammétrie à travers l'eau. Enfin, on met en place des méthodes de correction des mesures brutes intégrant des contraintes a priori (cohérence hydraulique ; cohérence spatiale) pour la correction de l'effet de réfraction. L'application de la méthode développée en conditions opérationnelles sur une rivière peu profonde à fond de galets montre que la mesure du relief immergé par stéréophotogrammétrie est possible, et permet une représentation de la topographie du lit d'une qualité compatible avec les modèles hydrobiologiques (modèles habitat-poisson). On a ainsi développé, testé, validé et determiné les conditions d'application d'une méthode de mesure de la géométrie de la rivière par télédétection originale et complémentaire des technologies existantes.

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tel-02592038 , version 1 (15-05-2020)

Identifiers

Cite

Denis Feurer. Géométrie 3D des lits de rivière par stéréophotogrammétrie à travers l'eau. Sciences de l'environnement. Doctorat Institut des Sciences et Industrie du Vivant et de l'Environnement, AgroParisTech, Sciences de la Terre et de l'Eau et Philosophiae Doctor, Doctorat en Sciences Géomatiques, Université de Laval (CAN), 2009. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-02592038⟩
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