Academic literature on the topic 'Synthèse d’ouverture'

Depuis 30 ans, le développement des industries laitières urbaines a bouleversé l’organisation du commerce des produits laitiers en Afrique de l’Ouest. Répondant à une demande urbaine en forte croissance, elles ont suscité la croissance rapide des importations de poudre de lait bon marché. Pourtant, l’élevage laitier local a connu depuis 15 ans d’importantes transformations qui remettent en cause ce modèle industriel « déconnecté » de la production locale. Les mutations de l’élevage laitier ouest africain sont liées à l’apparition, à la fin des années 1990, de minilaiteries artisanales et industrielles tournées vers la collecte de lait local. Pour répondre à ces nouveaux débouchés, les systèmes d’élevage paysans (pasteurs, agropasteurs ou agroéleveurs) se sont engagés dans des systèmes laitiers semi-intensifs basés sur la complémentation alimentaire des vaches laitières. Parallèlement, un nombre croissant d’étables urbaines et de fermes laitières se sont développées à proximité des centres urbains, sur des modèles parfois plus intensifs. Face à la concurrence de la poudre de lait importée, ces nouveaux acteurs des filières laitières se sont positionnés sur des segments de marchés valorisant l’origine locale des produits. La constitution de ces nouveaux circuits de collecte et de transformation entraîne progressivement des évolutions dans les politiques de développement laitier. De nouveaux modes de régulation des échanges apparaissent, encouragés par la mise en place d’instances de concertation entre l’Etat et les acteurs privés. Ces nouvelles options concernent la remise en cause progressive des politiques d’ouverture des marchés, la promotion de modèles techniques d’élevage moins coûteux en intrants, et la mise en place de dispositifs participatifs de gestion de la qualité des produits au sein des filières.

The present paper provides an overview of Synthetic Aperture Radar (SAR) remote sensing concepts. SAR remote sensing is a coherent active imaging technique, where the spaceborne sensor emits an electromagnetic wave and captures its backscattered signal. Each pixel contains amplitude information, witness of the ground properties to reflect the signal back to the sensor, and a phase component, which is related to the distance from the sensor to the ground target. Firstly, we will focus on SAR and SAR interferometry concepts. The acquisition geometry, the different wavelengths, the issue of spatial resolution, the polarization; SAR has a number of differences compared to optical remote sensing. In addition, the coherent imaging technique allows the exploitation of the phase information, with applications such as DEM generation or surface displacements retrieval. In a second part, we will discuss the current and future SAR constellations as well as recent advances in applications coming from the deep learning field. The domain of SAR remote sensing is a rapidly evolving field, where more and more satellites are being set up and where the private sector is investing massively. Service-oriented market using small X-Band SAR satellites is getting more and more present. In parallel, public institutions already have several important SAR satellites and are currently preparing the next generation, with improved technical specifications.

Antarctica is the largest potential contributor to sea-level rise and needs to be monitored. It is also one of the first victims of global warming. However, it is often difficult to obtain high-resolution data on this vast and distant continent. Thanks to the Copernicus space program providing free and open access to high-quality data, this paper aims to show the complementarity between Sentinel-1 images and Modèle Atmosphérique régional (MAR) data over Antarctica. This study is conducted over Roi Baudouin Ice Shelf. The complementarity between the two datasets is established by a quantitative, temporal, and spatial comparison of the amplitude information of the radar signal and several variables modelled by MAR. Comparisons show strong spatial correlations between MAR variables representing melt and the backscatter coefficient recorded by the satellite. While temporal and quantitative analyses also give impressive results, further investigations are required to explain contrasting behaviors in other different areas of the ice shelf.

Este artigo trata da reconstrução da experiência docente de Gilberto Freyre na Escola Normal de Pernambuco entre os anos de 1928 e 1929. Num primeiro nível de análise, discutimos rapidamente o contexto no qual se deu a implementação da reforma educacional que resultou na introdução da nova cadeira de Sociologia no currículo das normalistas pernambucanas. Identificamos algumas das expectativas, ambigüidades e impasses do ambiente no qual a Sociologia passara a ser valorizada para a formação de educadores. Num segundo nível de análise, examinamos o programa de curso e o texto da aula inaugural de Gilberto Freyre. A partir dessas fontes, procuramos não apenas identificar alguns dos fundamentos sociológicos do autor, mas também as expectativas acerca do conhecimento sociológico que mobilizavam esforços por sua síntese e rotinização nos anos 20. Veremos que a Sociologia foi vista, pois, como uma espécie de fundamento para a ação educacional e dedicada a conter alguns dos efeitos inexoráveis da modernização. Palavras-Chave: Sociologia, Gilberto Freyre, Escola Normal de Pernambuco, reformas educacionais, Carneiro Leão.Gilberto Freyre’S TEACHING EXPERIENCE AT the normal school in Pernambuco (1929-1930) This paper deals with the recons-truction of Gilberto Freyre’s teaching experience at the Normal School in the state of Pernambuco, from 1928 to 1929. The first stage of the analysis encompasses a brief discussion on the context in which the implementation of the educational reform took place. Its result was the introduction of a new chair of Sociology in the syllabus of the prospective elementary teachers of the State of Pernambuco. Some expectan-cies, ambiguities and deadlocks were identified in the environment where Sociology was being appraised in terms of the educator’s qualification. In a second level of analysis, the program of the course is analyzed as well as the text of Gilberto Freyre’s opening class. Based on these sources, the aim was not only to identify some of the author’s sociological fundamentals, but also the expectancies about the sociological knowledge that mobilized efforts for its summary and routine in the 20s. It can be seen that sociology was then considered a kind of basis for the educational action and oriented to withhold some of the inexorable effects of modernization. Key words: Sociology, Gilberto Freyre, Normal School of Pernambuco, Educational Reforms, Carneiro Leão.l’experience de gilberto freyre en Tant que professeur DE l’ecole normale de pernambuco (1929 -1930) Cet article aborde la reconstruction de l’expérience de Gilberto Freyre comme professeur à l’Ecole Normale de Pernambuco dans les années 1929 et 1930. Un premier niveau d’analyse permet de parler rapidement du contexte dans lequel a eu lieu la réforme éducationnelle qui a abouti à l’introduc-tion d’une nouvelle chaire de Sociologie dans le curriculum des normaliens de Pernambuco. Certaines attentes, ambi-guités et impasses du milieu dans lequel la Sociologie sera mise en valeur pour la formation des éducateurs ont pu être identifiées. Un deuxième niveau d’analyse permet d’examiner le programme des cours et le texte d’ouverture officielle de l’année, faite par Gilberto Freyre. C’est à partir de ces documents que nous avons essayé non seulement d’identifier quelques fondements sociologiques de l’auteur mais aussi les attentes concernant la connaissance sociologique, qui mobilisaient des efforts pour sa synthèse et pour qu’elle entre dans la routine, dans les années 20. Nous remarquerons que la Sociologie a donc été perçue comme une espèce de fondement pour l’action éducationnelle ainsi que destinée à contenir certains effets inexorables de la modernisation. Mots-clés: Sociologie, Gilberto Freyre, École Normale de Pernambuco, réformes éducationelles, Carneiro Leão. Publicação Online do Caderno CRH: http://www.cadernocrh.ufba.br

Dans sa forme conventionnelle, l’imagerie ultrasonore focalisée, la cadence d’image est limitée à quelques dizaines d’images par seconde. Durant les deux dernières décennies, l’imagerie ultrasonore a connu une véritable révolution avec l’apparition de l’imagerie dite ultrarapide, permettant d’imager avec une cadence d’image de plusieurs milliers d’images par seconde. Cette augmentation de la cadence d’image a permis l’émergence de nouveaux modes d’imagerie tels que l’imagerie fonctionnelle ou paramétrique, proposant de nouveaux outils de diagnostic pour les cliniciens. Cependant, toutes les méthodes d’imagerie ultrasonore ultrarapide souffrent d’un compromis entre cadence et qualité d’image. Dans ce contexte, l’objectif principal de cette thèse est de développer des méthodes d’acquisition et de reconstruction d’images ultrasonore permettant d’optimiser la cadence d’image sans dégradation de la qualité. Pour cela, les émissions codées, dérivées des télécommunications et de l’imagerie RADAR, sont utilisées. L’axe principal de cette thèse concerne l’augmentation de la cadence d’image en imagerie ultrasonore par synthèse d’ouverture (STA). Classiquement, cette méthode d’imagerie permet d’atteindre une grande qualité d’image mais souffre d’une cadence d’image réduite. Le principe développé dans cette thèse consiste à activer simultanément plusieurs émetteurs en appliquant un encodage spatio-temporel à ces derniers. En utilisant cette méthode, nous montrons qu’un gain en cadence d’image d’un facteur 5 peut être atteint lors d’acquisitions expérimentales, sans dégradation de la qualité d’image. Un second axe investigué dans cette thèse consiste à augmenter la cadence d’image en imagerie par ondes planes (PWI) par l’émission simultanée de plusieurs ondes planes codées. Un modèle direct est décrit et utilisé pour résoudre le problème inverse associé afin de reconstruire le milieu imagé. Nous montrons que cette méthode permet d’améliorer simultanément la cadence et la qualité d’image lors d’acquisitions expérimentales
In its conventional form, focused ultrasound imaging, the image rate is limited to a few dozen images per second. Over the past two decades, ultrasound imaging has undergone a revolution with the advent of so-called ultrafast imaging, enabling imaging at a rate of several thousand images per second. This increase in image rate has enabled the emergence of new imaging modes such as functional or parametric imaging, offering clinicians new diagnostic tools. However, all ultrafast ultrasound imaging methods suffer from a trade-off between frame rate and image quality. In this context, the main objective of this thesis is to develop ultrasound image acquisition and reconstruction methods that optimize image frame rate without degrading quality. To achieve this, coded emissions derived from telecommunications and RADAR imaging are used. The main focus of this thesis concerns increasing the frame rate of ultrasound imaging using synthetic aperture processing (STA). Classically, this imaging method achieves high image quality but suffers from low frame rates. The principle developed in this thesis consists in simultaneously activating several transmitters by applying spatio-temporal encoding to them. Using this method, we demonstrate that a gain in frame rate of a factor of 5 can be achieved during experimental acquisitions, without any degradation in image quality. A second theme investigated in this thesis involves increasing the frame rate of plane-wave imaging (PWI) by simultaneously transmitting several coded plane waves. A direct model is described and used to solve the associated inverse problem in order to reconstruct the imaged medium. We show that this method can be used to simultaneously improve image rate and quality during experimental acquisitions. Translated with www.DeepL.com/Translator (free version)

L’objectif de cette thèse est d’extraire la composante du courant de surface océanique dans l’axe de visée radar (ou direction radiale) à partir des informations enregistrées par un radar à synthèse d’ouverture (SAR) embarqué sur satellite. Nous analysons le décalage Doppler du signal reçu par le SAR à bord d’ENVISAT. Ce travail vise principalement à séparer, sur le décalage Doppler, la contribution des vagues et celle du courant ainsi qu’à étendre cette analyse à de larges scènes observées sous de multiples angles d’incidence. Cette étude se limite à la polarisation verticale et à la bande de fréquence C. La recherche de la signature de courant s’appuie sur l’hypothèse que le décalage Doppler ne résulte que des mouvements des vagues et du courant. De plus, nous supposons, dans une première étape, que le courant sur la surface d’estimation du décalage Doppler est uniforme. Suivant ces hypothèses, la contribution du courant peut être déduite du décalage Doppler au moyen d’une soustraction à partir de la contribution des vagues. Ces dernières ont des longueurs d’onde relativement courtes typiques de la mer du vent. L’utilisation pratique de l’information de vent à 10 m de la surface pour estimer la contribution des vagues est évaluée. La méthode d’extraction de la composante radiale du courant est mise au point et testée, dans un premier temps, pour un angle d’incidence constant de 23° à partir d’imagettes ponctuelles réparties sur l’ensemble des océans. La comparaison des moyennes mensuelles de la composante du courant extraite des données SAR avec les climatologies mensuelles issues des mesures de courant in-situ indique une erreur RMS de 0,35 m/s. Dans un second temps, la même méthodologie est appliquée à des Images de grande taille (400 km par 400 km au minimum) pour lesquelles l’angle d’incidence local varie de 16 à 42°. Cette nouvelle configuration nécessite une analyse préalable de l’effet de l’angle d’incidence sur le décalage Doppler. Nous montrons que la contribution relative du courant au décalage Doppler augmente avec l’angle d’incidence et varie également en fonction de la direction du vent par rapport à la direction radiale. Les vitesses extraites des données SAR présentent un accord quantitatif avec les mesures de courant de capteurs in-situ, Ce résultat est encourageant pour le développement d’une application opérationnelle de cette méthode. Enfin, la dernière partie de ce travail est consacrée à un cas plus complexe pour lequel l’existence de courant côtier fortement variable ne permet plus de faire l’hypothèse de courant uniforme sur la surface d’estimation du décalage Doppler. Nous analysons dans ce cas des cartes de décalage Doppler à une résolution de l’ordre du kilomètre. Malgré la complexité de la situation, là encore, la confrontation des vitesses déduites du décalage Doppler avec des cartes de courant de marée indique le large potentiel des images CAR pour restituer une information de courant de surface à haute résolution
The aim of this thesis is to extract the radar line-of-sight component of sea surface current from the Doppler shift of a signal received by a synthetic aperture radar on board of ENVISAT. The primary goals of this work are the separation of waves and surface current components to this Doppler shift and, furthermore, the expansion of this analysis to multiple angles of incidence, thereby making it possible to map sea surface currents. This study is limited to vertical polarization and to the radar frequency hand C. Extraction of current signature is based on the assumption that the Doppler shift is caused solely by surface gravity waves and by surface current. Moreover, we initially assume that the current is uniform within the surface of Doppler shift estimation. Under these assumptions, the current component can be deduced from the Doppler shift by substracting the wave component. The latter have relatively short wavelengths, which is typical of wind-sea. Practical use of 10 m wind information for the estimation of waves component is evaluated. A method for extracting surface current information is developed and tested, initially for a constant incidence angle of 23°, on small-sized and isolated ocean images from all over the oceans. A comparison of the monthly average speeds, obtained by on-site current measurements, indicates an RMS error of 0. 35 m/s. As a further step, the same methodology is applied for larger acquisitions (400 km by 400 km minimum) for which the incidence angle ranges from 16 to 42°, This new configuration requires a preliminary analysis of the effect of incidence angle variation on the Doppler shift. We show that an increase of the angle of incidence results in the increase of the relative component of surface current to the Doppler shift, and that the latter also varies according to the direction of wind with respect to the direction of the radar. The estimated surface current component shows a good quantitative correspondence with the same component measured by on-site sensors. This result is encouraging in view of the development of a more systematic technique. Finally, the last part of this work is devoted to a more complex case, namely that of coastal current: here, the hypothesis of a uniform surface current within the estimation surface cannot be maintained anymore due to the great variability of these currents. In this case, we proceed by analyzing maps of Doppler shift of a 1 km resolution. Despite the complexity of this situation, once again, the comparison between Doppler shift-derived velocities and data from tidal current maps indicates a strong potential of SAR images to return high resolution information on surface currents

L’observation de la Terre par des systèmes d’acquisition d’images permet de suivre l’évolution temporelle de phénomènes naturels tels que les séismes, les volcans ou les mouvements gravitaires. Différentes techniques existent dont l’imagerie satellitaire, la photogrammétrie terrestre et les mesures in-situ. Les séries temporelles d’images issues d’appareils photo automatiques (Time Lapse) sont une source d’informations en plein essor car elles offrent un compromis intéressant en termes de couverture spatiale et de fréquence d’observation pour mesurer les déplacements de surface de zones spécifiques. Cette thèse est consacrée à l’analyse de séries d’images issues de la photographie terrestre et de l’imagerie radar satellitaire pour la mesure du déplacement des glaciers Alpins. Nous nous intéressons en particulier aux problèmes du traitement de Time Lapse stéréo pour le suivi d’objets géophysiques dans des conditions terrain peu favorables à la photogrammétrie. Nous proposons une chaîne de traitement mono-caméra qui comprend les étapes de sélection automatique des images, de recalage et de calcul de champs de déplacement bidimensionnel (2D). L’information apportée par les couples stéréo est ensuite exploitée à l’aide du logiciel MICMAC pour reconstruire le relief et obtenir le déplacement tridimensionnel(3D). Plusieurs couples d’images radar à synthèse d’ouverture (SAR) ont également été traités à l’aide des outils EFIDIR pour obtenir des champs de déplacement 2D dans la géométrie radar sur des orbites ascendantes ou descendantes. La combinaison de mesures obtenues quasi-simultanément sur ces deux types d’orbites permet de reconstruire le déplacement 3D. Ces méthodes ont été mises en oeuvre sur des séries de couples stéréo acquis par deux appareils photo automatiques installés sur la rive droite du glacier d’Argentière et sur des images du satellite TerraSAR-X couvrant le massif du Mont-Blanc. Les résultats sont présentés sur des données acquises lors d’une expérimentation multi-instruments menée en collaboration avec l’IGN à l’automne 2013, incluant le déploiement d’un réseau de Géocubes qui ont fournit des mesures GPS. Elles sont utilisées pour évaluer la précision des résultats obtenus par télédétection proximale et spatiale sur ce type de glacier
Earth observation by image acquisition systems allows the survey of temporal evolution of natural phenomena such as earthquakes, volcanoes or gravitational movements. Various techniques exist including satellite imagery, terrestrial photogrammetry and in-situ measurements. Image time series from automatic cameras (Time Lapse) are a growing source of information since they offer an interesting compromise in terms of spatial coverage and observation frequency in order to measure surface motion in specific areas. This PhD thesis is devoted to the analysis of image time series from terrestrial photography and satellite radar imagery to measure the displacement of Alpine glaciers. We are particularly interested in Time Lapse stereo processing problems for monitoring geophysical objects in unfavorable conditions for photogrammetry. We propose a single-camera processing chain that includes the steps of automatic photograph selection, coregistration and calculation of two-dimensional (2D) displacement field. The information provided by the stereo pairs is then processed using the MICMAC software to reconstruct the relief and get the three-dimensional (3D) displacement. Several pairs of synthetic aperture radar (SAR) images were also processed with the EFIDIR tools to obtain 2D displacement fields in the radar geometry in ascending or descending orbits. The combination of measurements obtained almost simultaneously on these two types of orbits allows the reconstruction of the 3D displacement. These methods have been implemented on time series of stereo pairs acquired by two automatic cameras installed on the right bank of the Argentière glacier and on TerraSAR-X satellite images covering the Mont-Blanc massif. The results are presented on data acquired during a multi-instrument experiment conducted in collaboration with the French Geographic National Institute (IGN) during the fall of 2013,with a network of Géocubes which provided GPS measurements. They are used to evaluate the accuracy of the results obtained by proximal and remote sensing on this type of glacier

Pendant ces dix dernières années, les lancements successifs de satellites pour l'observation de la Terre dotés de capteurs SAR (Synthetic Aperture Radar) ont permis de montrer son fort potentiel, car ces systèmes sont capables de couvrir de vastes régions avec une résolution élevée, ce qui représente un avantage pour le suivi terrain. Cette thèse propose d'élargir les applications conventionnelles, en s'occupant d'investiguer le potentiel et les limites de l'interférométrie SAR pour la mesure de la déformation du terrain dans la région amazonienne, qui n'a pas encore été étudiée dans ce cadre spécifique. L'application consiste à estimer le déplacement de la surface de la Terre sur la zone urbaine de Manaus, la plus grande ville de l'État d'Amazonas au Brésil, qui représente un site important pour l'exploration pétrolière et gazière et pour le transport. Ce site est entouré par des écosystèmes fragiles, qui le rendent très sensible à la présence de l'industrie pétrolière. Dans ce contexte, une compréhension de la dynamique temporelle et de la distribution spatiale des phénomènes de néotectonique est fondamentale pour la définition de bonnes pratiques de gestion de l'environnement. Au niveau méthodologique, afin de lever les principales difficultés rencontrées pour l'application de l'interférométrie différentielle sur une pile de données Radarsat-1, une stratégie multi-échelles et "model free", basée sur l'information de déformation non-linéaire au cours du temps est adoptée avec succès. La caractéristique essentielle de cette procédure est la séparation du signal de phase en différentes échelles spatiales pour simplifier la séparation des trois composantes de phase (topographie, atmosphère et déplacement). Cela conduit à une plus grande robustesse et permet l'inversion de composantes de phase pour les petites piles d'images. Au niveau géophysique, l'application de l'interférométrie à l'étude du déplacement du terrain est réalisée pour la première fois sur le milieu de l'Amazonie, en complétant les études de géologie structurale antérieures basées sur les mesures issues de la corrélation des images optiques et les mesures de terrain. En complément des connaissances antérieures, la présente étude apporte une information précise sur l'hypothèse de mouvements de la croûte récents liés aux activités néotectoniques du bassin de l'Amazonie. Les résultats indiquent une zone de mouvement de la croûte adjacente à une structure de drainage circulaire dans la ville de Manaus. Les images Radarsat-1 et 2 acquises sur cette région apportent une meilleure compréhension des activités géologiques et du mouvement de la croûte dans le bassin de l'Amazonie.

L'objectif de cette thèse est d'exploiter le radar à ouverture synthétique (SAR) multiligne la caractérisation de la structure forestière et la surveillance de l'affaissement des sols. Dans le cas des zones forestières, les paramètres de la structure de la forêt tropicale sont dérivés par la tomographie SAR (TomoSAR). Pour les zones urbaines, la subsidence des sols est étudiée à l'aide des techniques d'interférométrie SAR (InSAR). TomoSAR et InSAR seront en utilisant des images SAR multi-lignes de base sur différents sites. Avant l'analyse tomographique, un algorithme d'étalonnage de phase est nécessaire pour compenser les résidus de phase qui altèrent les données et influent sur la mise au point des données multi-lignes de base. D'abord, une étude tomographique a été réalisée dans les forêts tropicales, où la caractérisation de la forêt a été évaluée à l'aide de la tomographie SAR en bandes L et P. Deuxièmement, différentes techniques InSAR ont été comparées en ce qui concerne leurs performances en matière de surveillance de la déformation de la surface de la Terre, en prenant le Liban comme étude de cas.La première partie de la thèse présente l'analyse TomoSAR dans la forêt tropicale du Gabon. Un examen des techniques d'étalonnage de phase utilisées sur les données TomoSAR est présenté. La formulation du problème commence par l'étalonnage de phase de la pile de données considérée comme l'entrée principale pour commencer avec les algorithmes de traitement des données SAR. Ainsi, les algorithmes d'étalonnage de phase proposés dans la littérature sont discutés. Deux des approches d'étalonnage de phase les plus importantes sont ensuite décrites et discutées en détail. Le potentiel des données TomoSAR en bande L pour caractériser la structure de la forêt tropicale est évalué. Le défi ici est la courte longueur d'onde des données en bande L (en comparaison à la bande P), et la possibilité de pénétrer dans la forêt tropicale jusqu'au sol. L'analyse tomographique est réalisée à partir des données UAVSAR de la bande L en campagne AfriSAR menée sur le parc Gabonais Lopé en Février 2016. Il a été constaté que TomoSAR en bande L est capable de pénétrer dans et à travers la canopée jusqu'au sol, ce qui a permis de détecter correctement les couches de la canopée et du sol.Ensuite, le suivi de la structure des forêts tropicales est traité à l’aide de la tomographie ROS en bandes L et P. Pour cela, une comparaison des profils TomoSAR en bandes L et P avec des données lidar du capteur (LVIS) est effectuée afin d'évaluer la capacité de TomoSAR à surveiller et à estimer les paramètres de la structure de la forêt tropicale pour une bonne gestion forestière et pour soutenir les missions spatiales sur la biomasse forestière. Les performances des bandes L et P pour la pénétration de la canopée sont évaluées pour déterminer l'emplacement du sol sous-jacent. En outre, les enregistrements 3D pour chaque configuration sont comparés en ce qui concerne leur capacité à dériver la structure verticale de la forêt.La deuxième partie de la thèse aborde l'utilisation des techniques InSAR dans la surveillance de la subsidence. L'idée est de diviser l'estimation des déformations de surface de la terre en deux étapes. La première étape consiste à utiliser la technique du maximum de vraissemblance pour traiter conjointement les diffuseurs permanets et les diffuseurs distribués afin d'obtenir les meilleures estimations possibles des phases interférométriques. Ensuite, la deuxième étape consiste à séparer les contributions aux phases interférométriques dues à la topographie de la scène et au champ de déformation causées par le bruit de décorrélation et les perturbations atmosphériques. Comme cas d'étude, une analyse approfondie des données INSAR est présentée sur le site Libanais. En s'appuyant sur un ensemble de données de 117 données satellitaires Sentinel-1 acquises sur le Liban entre 2015 et 2019, avec une résolution temporelle élevée (6 jours)
The objective of this thesis is to exploit Multi-baseline Synthetic Aperture Radar (SAR) for studying the remote sensing of natural scenarios, such as forest structure characterization and land subsidence monitoring. In the case of forested areas, tropical forest structure parameters are derived by Tomography SAR (TomoSAR) technique. For urban areas, Land subsidence is investigated through Interferometry SAR (InSAR) techniques. TomoSAR and InSAR will be treated by using Multi-baseline SAR images over different sites. Prior to tomographic analysis, a phase calibration algorithm is needed to compensate for phase residuals that corrupt the data and influence the focusing of Multi-baseline data. First, a tomographic study has carried out in tropical forest, where the forest characterization was assessed by using SAR tomography at L and P-band. Second, different InSAR techniques have been compared with respect to their performance in monitoring earth’s surface deformation, taking Lebanon as a case study.The first part of the thesis presents the TomoSAR analysis in the tropical forest. A review of phase calibration techniques employed on TomoSAR data is shown. The problem formulation starts with the phase calibration of the data stack that is considered as the main gate to begin with SAR processing algorithms. Thus, the main phase calibration algorithms proposed in the literature are discussed. Two of the most important phase calibration approaches are then described and discussed in detail. The potential of L-band TomoSAR data to characterize tropical forest structure is evaluated. The challenge here is the short wavelength of L-band data, and whether can penetrate tropical forests down to the ground. Tomographic analysis is carried out using L-band UAVSAR data from the AfriSAR campaign conducted over Gabon Lopé Park in February 2016. It was found that L-band TomoSAR was able to penetrate into and through the canopy down to the ground, and thus the canopy and ground layers were detected correctly. Then, monitoring tropical forest structure using SAR tomography at L- and P-band are treated. For this, a comparison of the P- and L-band TomoSAR profiles, Land Vegetation and Ice Sensor (LVIS), and discrete return LiDAR is provided in order to assess the ability for TomoSAR to monitoring and estimating the tropical forest structure parameters for enhanced forest management and to support biomass missions. The L- and P-band's performances for canopy penetration are assessed to determine the underlying ground locations. Additionally, the 3D records for each configuration are compared regarding their ability to derive forest vertical structure.The second part of the thesis tackle the utilization of InSAR techniques in land subsidence monitoring. The idea is to split the estimation of earth's surface deformations into two steps. The first step is to use Maximum Likelihood technique to jointly process Permanent scaterrers and Distributed scaterrers in order to yield the best estimates of interferometric phases. Then, the second step is to separate the contributions to the interferometric phases due to the scene topography and deformation field from those caused by decorrelation noise and atmospheric disturbances. As a case study, an extensive InSAR analysis of Lebanon site is shown, relying on a data-set of 117 Sentinel-1 satellite data acquired over Lebanon between 2015 and 2019, with high temporal resolution (i.e. 6 days)

Afin d’obtenir une meilleure couverture, à la fois spatiale et temporelle de leurs mesures les hydrologues utilisent des données spatiales en plus de celles acquises sur place. Fruit d’une collaboration entre les agences spatiales française (le CNES) et américaine (JPL, NASA), la future mission SWOT a notamment pour but de fournir des mesures de hauteur des surfaces d’eau continentales en utilisant l’interférométrie radar à synthèse d’ouverture (SAR). Dans cette thèse, nous nous intéressons au problème de la détection de l’eau dans les images d’amplitude SWOT qui est ici un prérequis au traitement interférométrique. Dans cette optique, nous proposons d’utiliser une méthode dédiée à la détection des larges cours d’eau ainsi qu’un traitement spécifique pour la détection de rivières fines. La première méthode est basée sur un champ de Markov (MRF) pour la classification, conjointement à une estimation des paramètres de classes qui ne peuvent être supposés constants dans le cas de SWOT. L’estimation des paramètres peut également être modélisée par des champs de Markov. La seconde méthode s’appuie sur une détection de segments au niveau pixellique complétée par une connexion de ces segments. Afin d’étudier l’extension aux séries multi-temporelles, nous proposons des méthodes de traitement adaptées aux données SAR de zones urbaines. Ces zones présentent de forts rétro-diffuseurs, ayant une radiométrie largement supérieure à celle des autres points dans l’image. Les modèles présentés prennent explicitement en compte la présence de ces forts rétro-diffuseurs en considérant les images comme une somme de deux composantes (le fond et les cibles fortes). Différents termes de régularisation peuvent alors être utilisés pour chacune de ces deux composantes. Modélisés comme des champs de Markov, ils peuvent alors être optimisés exactement par recherche de coupure minimale dans un graphe. Nous présentons des applications en détection de cibles fortes, régularisation et détection de changement dans ces séries
To obtain a better coverage both spatially and temporally, hydrologists use spaceborne data in addition to data acquired in situ. Resulting from a collaboration between NASA’s Jet Propulsion Laboratory (JPL) and the French Space Agency (CNES), the upcoming SWOT mission will provide global continental water elevation measures using Synthetic Aperture Radar (SAR) interferometry. In this dissertation, we address the problem of water detection in SWOT amplitude images, which is to be performed before the interferometric processing. To this end, we propose to use a method dedicated to the detection of large water bodies and a specific algorithm for the detection of narrow rivers. The first method is based on Markov Random Fields (MRF). The classification is regularized and the class parameters, which cannot be assumed constant in the case of SWOT, are jointly estimated. The second method is based on segment detection at the pixel level, completed by a connection step. To study the extension to multi-temporal data, we propose methods adapted to the processing of series of SAR images of urban areas. These areas feature strong scatterers, having a radiometry orders of magnitude higher than the other points in the image. The proposed models explicitly account for the presence of these strong scatterers by considering the images as a sum of two components (the background and the strong scatterers). Different regularization terms can then be applied to each of these components. Modeled as MRF, they can then be optimized exactly using graph cuts. We present applications for strong scatterers detection, regularization and change detection

Les systèmes d’imagerie microonde suscitent un grand intérêt actuellement dans le domaine de la recherche, notamment pour des applications de sécurité (scanners corporels, vision à travers les murs, etc). Plusieurs techniques d’acquisition déjà existantes permettent d’optimiser l’ouverture rayonnante afin de garantir une bonne résolution sur l’image finale. Cependant, le verrou actuel des systèmes d’imagerie est de pouvoir atteindre un temps de rafraîchissement temps réel et d’adresser un grand nombre d’antennes. La majorité des systèmes actuels peinent à concilier la rapidité et la résolution, tout en garantissant une bonne sensibilité. Les travaux réalisés dans ce manuscrit visent à proposer une alternative aux systèmes existants en se basant sur des techniques de codage analogique des signaux d’antennes. Globalement, l’objectif est de minimiser le nombre de récepteurs sans affecter les performances. Les architectures proposées sont essentiellement basées sur le concept du Radar MIMO (pour les systèmes actifs) et du radiomètre à synthèse d’ouverture interférométrique ou SAIR (pour les systèmes passifs). Ces deux systèmes permettent de réduire considérablement le nombre d’antennes sans affecter la résolution de l’image, ce qui permet une première levée de contraintes. En sus, des composants compressifs entièrement passifs sont utilisés pour réduire le nombre de récepteurs des systèmes Radar MIMO et SAIR. Ces composants à diversité spatiale et fréquentielle présentent des fonctions de transfert orthogonales. Utilisés en émission, ils permettent un adressage simultané et indépendant des antennes du réseau. En réception, ils permettent de coder les signaux reçus par les antennes vers un nombre de voies RF considérablement réduit. En appliquant des techniques de décodage appropriées, les signaux reçus par chacune des antennes peuvent être estimées afin d’appliquer les algorithmes dédiés à la reconstruction de l’image. Ces composants offrent l’avantage de réduire fortement le nombre de voies RF tout en conservant la même ouverture rayonnante et en autorisant une acquisition simultanée des signaux. Des démonstrateurs laboratoires ont été réalisés en bande S afin de montrer une preuve de faisabilité des alternatives proposées. Enfin, les résultats obtenus ont fait l'objet d'une demande de brevet et un prototype d'imageur radiométrique à ondes millimétriques est en cours de prototypage dans le cadre du projet ANR-PIXEL
Microwave imaging systems are currently attracting great attention in the field of research, especially for security applications (body scanners, vision through walls, etc.). Several acquisition techniques already exist to optimize the antenna aperture in order to guarantee a good resolution on the final image. However, the current lock of imaging systems is to be able to achieve a real-time acquisition and address numerous antennas. Most of the current systems struggle to reconcile fast imaging and resolution while ensuring good sensitivity. The work carried out in this manuscript aims at proposing an alternative to the existing systems based on analog coding techniques of the antenna signals. Overall, the goal is to minimize the number of receivers without affecting performances. The proposed architectures are based essentially on the concept of the MIMO radar (for active systems) and the Synthetic Aperture Interferometric Radiometer or SAIR (for passive systems). These two systems allow a significant reduction of the number of antennas without affecting the resolution of the image, thus enabling a first lifting of constraints. In addition, passive compressive components are used to reduce the number of receivers in the MIMO Radar and the SAIR systems. These components with spatial and frequency diversity exhibit orthogonal transfer functions. Used in transmission, they allow simultaneous and independent addressing of each element of the antenna array. In reception, they allow the signals received by the antennas to be coded into a considerably reduced number of aggregate waveforms. By applying suitable decoding techniques, the signals received by each antenna can be estimated in order to apply imaging algorithms. These components offer the advantage of greatly reducing the number of RF channels while keeping the same number of antennas and allowing simultaneous acquisition of the signals. Laboratory demonstrators were carried out in S-band to demonstrate the feasibility of the proposed alternatives. Finally, the results obtained were the subject of a patent application and a prototype of a millimeter-wave radiometric imager is being developed in the framework of the ANR-PIXEL project

À cause de la nature cohérente du signal radar à synthèse d’ouverture (RSO), les données RSO polarimétriques (PolRSO) sont contaminées par du chatoiement. Le chatoiement affecte non seulement l’intensité des images sur les canaux HH, VV et HV, mais aussi la structure de corrélation (e.g. le produit complexe de la matrice de covariance). Une réduction du chatoiement améliore l’estimation de l’information polarimétrique, et par conséquent la discrimination de scènes ciblées, la segmentation d’images, la classification ainsi que la détection des contours. Mais, puisque l’information polarimétrique doit être préservée et les produits hermitiens de la matrice de covariance ajoutent de nouveaux termes à traiter, le filtrage du bruit de chatoiement est plus difficile à implémenter dans un système PolRSO que dans un système RSO. De plus, il est important d’éviter d’introduire de la diaphonie et de corrompre l’information polarimétrique des images. Le but de cette thèse est l’exploration du filtrage multiéchelle des images PolRSO. L’analyse multiéchelle basée sur la théorie des ondelettes est un outil d’analyse moderne dans de nombreux domaines de recherche technique comme la biologie, la médecine, l’informatique ou bien encore la télédétection. Les ondelettes ont montré avec succès leurs résultats dans le domaine du traitement d’images; dans le cadre du débruitage, la réussite de leurs techniques repose sur la capacité des transformées en ondelettes à séparer le bruit du signal utile. Dû à des contraintes physiques liées au débruitage du chatoiement des images PolRSO, il existe un compromis entre la préservation de la résolution spatiale et radiométrique. Le filtre amélioré de Lee est un exemple de filtres capables d’adapter la taille ou la forme de leur fenêtre de filtrage par rapport aux caractéristiques structurales de l’image, afin de trouver un bon compromis entre la conservation de la résolution spatiale et radiométrique de l’image débruitée. L’analyse multirésolution par ondelettes représente une approche très appropriée à ce type de contraintes grâce à ses propriétés de la localisation spatiale et fréquentielle des structures de l’image. Nous proposons dans cette thèse une nouvelle méthode filtrage multiéchelle des images PolRSO qui repose sur un algorithme d’identification des coefficients d’ondelettes significatifs (i.e. qui contient de l’information de structures). Nous appliquons une transformée en ondelettes à chaque élément de la matrice de covariance et utilisons toute son information polarimétrique pour filtrer les coefficients des ondelettes. Nous montrons que l’identification de l’information structurale dans domaine des ondelettes est améliorée en utilisant le logarithme des images PolRSO. Dans le but de soutirer l’information de structure qui existe dans toutes les bandes de la matrice de covariance polarimétrique, trois procédés sont suggérés : l’Analyse en Composantes Principales (ACP), la somme des carrés des coefficients et la somme des produits interbandes. Le seuillage des coefficients d’ondelettes est basé sur une technique de seuillage entropique 2D, qui permet d’obtenir un seuil dynamique lié directement au contenu de l’image. D’autre part, nous proposons aussi un turbo filtre polarimétrique basé sur le principe turbo itératif et notre filtre polarimétrique multiéchelle. Le concept du principe turbo itératif consiste à créer un système composé de deux filtres différents et de communiquer une information filtrée d’une sortie d’un filtre à l’entrée de l’autre filtre, puis de réitérer le processus jusqu’à ce qu’ils convergent vers un résultat plus fiable. L’algorithme turbo itératif appliqué aux images RSO a montré de très bonnes performances grâce à la propagation de l’information entre deux filtres; ce qui nous encourage à développer une méthode adaptée aux images PolRSO. Nous avons testé les performances de nos filtres sur des images PolSAR simulées, et sur des images PolRSO réelles; les résultats du filtre multiéchelle PolRSO se sont avérés supérieurs à ceux obtenus avec d’autres filtres, et le turbo filtre PolRSO a montré sa compétence à améliorer les résultats des filtres complémentaires au filtre basé sur une approche multiéchelle.

Nous cherchons les moyens algorithmiques de déterminer l’état cinématique d’un appareil aérien à partir d’une image RSO observée et de données géospatiales de référence qui peuvent être RSO, optiques ou vectorielles. Nous déterminons la transformation qui associe les coordonnées de l’observation et les coordonnées de la référence et dont les paramètres sont l’état cinématique. Nous poursuivons trois approches. La première repose sur la détection et l’appariement de structures telles que des contours. Nous proposons un algorithme de type Iterative Closest Point (ICP) et démontrons comment il peut servir à estimer l’état cinématique complet. Nous proposons ensuite un système complet qui inclue un détecteur de contours multimodal appris. La seconde approche repose sur une métrique de similarité multimodale, ce qui est un moyen de mesurer la vraisemblance que deux restrictions locales de données géospatiales représentent le même point géographique. Nous déterminons l’état cinématique sous l’hypothèse duquel l’image SAR est la plus similaire aux données géospatiales de référence. La troisième approche repose sur la régression de coordonnées de scène. Nous prédisons les coordonnées géographiques de morceaux d’images et déduisons l’état cinématique à partir des correspondances ainsi prédites. Cependant, dans cette approche, nous ne satisfaisons pas l’hypothèse de multimodalité
We seek the algorithmic means of determining the kinematic state of an aerial device from an observation SAR image and reference geospatial data that may be SAR, optical or vector. We determine a transform that relates the observation and reference coordinates and whose parameters are the kinematic state. We follow three approaches. The first one is based on detecting and matching structures such as contours. We propose an iterative closest point algorithm and demonstrate how it can serve to estimate the full kinematic state. We then propose a complete pipeline that includes a learned multimodal contour detector. The second approach is based on a multimodal similarity metric, which is the means of measuring the likelihood that two local patches of geospatial data represent the same geographic point. We determine the kinematic state under the hypothesis of which the SAR image is most similar to the reference geospatial data. The third approach is based on scene coordinates regression. We predict the geographic coordinates of random image patches and infer the kinematic state from these predicted correspondences. However, in this approach, we do not address the fact that the modality of the observation and the reference are different

Les techniques d'imagerie et de spectroscopie térahertz offrent de vastes applications dans le contrôle non destructif ou le contrôle de qualité dans la manufacture industrielle, la pharmaceutique et la biologie, l'archéologie ou encore le monde de l’art. Pour ces applications, la technique de spectroscopie térahertz dans le domaine temporel (THz-TDS) permet une analyse sur une bande passante instantanée très large (0.1-6 THz), mais nécessite généralement de déplacer mécaniquement l’échantillon à imager dans le plan focal du faisceau THz. Le travail de cette thèse porte sur l’adaptation d’un banc THz-TDS pour l’imagerie et la spectroscopie des échantillons fixes, en se basant sur le principe d’un radar à synthèse d’ouverture (SAR), en transmission. En utilisant cette technique, on démontre une reconstruction d'image en 3D avec une résolution inférieure au millimètre de plusieurs échantillons différents. Pour remédier aux temps d'acquisition prolongés, un échantillonnage spatial lacunaire est proposé, réduisant les éléments du réseau synthétique et améliorant la vitesse d'acquisition. De plus, les données reconstruites ne sont pas uniquement utilisées pour l'imagerie mais permettent également la caractérisation des paramètres optiques matériaux (l'indice de réfraction et le coefficient d'absorption) constituant l'objet imagé dans la bande de fréquence de reconstruction. Ainsi, la technique proposée permet la cartographie spectrale 2D de l'indice de réfraction à diverses fréquences térahertz. Enfin, la méthodologie proposée est appliquée à l'imagerie de sortie de guide d'ondes térahertz, illustrant sa grande flexibilité et ses vastes domaine potentielles d’utilisation
Les techniques d'imagerie et de spectroscopie térahertz offrent de vastes applications dans le control non destructif ou le contrôle de qualité dans la manufacture industrielle, la pharmaceutique et la biologie, l'archéologie ou encore le monde de l’art. Pour ces applications, la technique de spectroscopie térahertz dans le domaine temporel (THz-TDS) permet une analyse sur une bande passante instantanée très large (0.1-6 THz), mais nécessite généralement de déplacer mécaniquement l’échantillon à imager dans le plan focal du faisceau THz. Le travail de cette thèse porte sur l’adaptation d’un banc THz-TDS pour l’imagerie et la spectroscopie des échantillons fixes, en se basant sur le principe d’un radar à synthèse d’ouverture (SAR), en transmission. En utilisant cette technique, on démontre une reconstruction d'image en 3D avec une résolution inférieure au millimètre de plusieurs échantillons différents. Pour remédier au temps d'acquisition prolongés, un échantillonnage spatial lacunaire est proposé, réduisant les éléments du réseau synthétique et améliorant la vitesse d'acquisition. De plus, les données reconstruites ne sont pas uniquement utilisées pour l'imagerie mais permettent également la caractérisation des paramètres optiques matériaux (l'indice de réfraction et le coefficient d'absorption) constituant l'objet imagé dans la bande de fréquence de reconstruction. Ainsi, la technique proposée permet la cartographie spectrale 2D de l'indice de réfraction à diverses fréquences térahertz. Enfin, la méthodologie proposée est appliquée à l'imagerie de sortie de guide d'ondes térahertz, illustrant sa grande flexibilité et ses vastes domaine potentielles d’utilisation

Le volume que j’ai le plaisir de présenter ici est la synthèse d’un plus vaste projet, que j’ai eu l’honneur de diriger et qu’Élise Franssen a développé dans le cadre d’une Marie Skłodowska-Curie Fellowship à l’Université Ca’ Foscari de Venise. Ce projet, RASCIO. Reader, Author, Scholar in a Context of Information Overflow, multiforme et novateur, avait pour but d’analyser, par le biais de l’étude pointue de la bibliothèque d’un savant de l’époque mamelouke, quelles étaient les stratégies des érudits de l’époque pour gérer l’énorme masse d’informations à leur disposition pour s’en servir afin d’écrire leurs propres ouvrages.