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Évènements
Soutenance de thèse de Guillaume Hochard
Jeudi 10 mars à 10H00, Amphi B312
Télécom ParisTech -- 46, rue Barrault -- 75013 Paris

Détection de changements en imagerie radar cohérente

Auteur
Guillaume Hochard.
Date
Jeudi 10 mars 2011 à 10H00.
Lieu
Télécom ParisTech -- Site Barrault -- Amphi B312.
Directeur(s) de thèse
Membres du jury
Rapporteurs
  • Bénédicte Fruneau (Université Paris-Est, Marne-la-Vallée),
  • Grégoire Mercier (Télécom Bretagne, Brest).
Examinateurs
  • Renaud Binet (CEA-DAM, Bruyères-le-Châtel),
  • Alain Bretto (Université de Caen),
  • Florence Tupin (Télécom ParisTech, Paris).

Résumé

La continuité des missions des satellites de l'ESA, ERS-1/2 ou ENVISAT, a permis de constituer une large archive d'images radar, présentant un intérêt scientifique pour la connaissance et l'interprétation fine de mouvements de terrain d'origine naturelle ou liés à des activités anthropiques. Un des problèmes rencontré lors de l'exploitation en série temporelle d'un large volume de données concerne la sélection de couples d'images pertinents, permettant une estimation de bonne qualité du signal de déformation sur l'ensemble de la période étudiée. La qualité d'un couple interférométrique et des mesures différentielles qui lui sont associées (recalage, phase interférométrique) peut être déterminée a priori par le modèle de cohérence de Zebker et Villasenor (1992). En pratique, la confrontation de ce modèle à des mesures issues d'observations réelles est rendue difficile par variabilité temporelle des scènes etudiées.

Les travaux de la présente thèse portent dans un premier temps sur la qualification du modèle de cohérence de Zebker sur 82 images ERS-1/2 acquises entre 1992 et 2002, en s'appuyant sur une zone cohérente temporellement stable située sur le barrage de Serre-Ponçon (proche de Gap, Hautes-Alpes). La confrontation de ce modèle à des mesures expérimentales nous a permis de mettre en évidence des pertes de cohérence dues à un recalage imprécis du jeu de données et à proposer une méthode d'estimation de la cohérence adaptée au cas du barrage.

Dans un second temps, une stratégie de sélection de couples adaptée au recalage global de cette série temporelle peu cohérente a été alors proposée et mise en place, afin d'améliorer l'estimation de la cohérence. Nous avons d'abord montré que l'utilisation d'une conorme triangulaire permet de formaliser de la notion de distance entre images, utilisée ensuite pour sélectionner le meilleur jeu de couples via un calcul d'un arbre de recouvrement minimal tel que l'ont proposé [Refice et al. (2006 )]. Après avoir caractérisé les limites de cette approche, nous proposons des solutions nouvelles basées sur deux types de méthodes originales de sélection de couples prenant en compte de la redondance. Nous qualifions l'apport des approches quantitativement par simulation, puis par une validation sur les données ERS-1/2, en mettant en évidence le compromis existant entre le nombre de couples traités et la qualité du résultat global obtenu. Ces méthodes permettent d'améliorer la mesure de cohérence via une réduction des erreurs de recalage d'un facteur maximal de 2,2, au prix de multiplier par 3 fois le nombre de couples traités. Enfin, nous caractérisons un effet de saturation, seuil au delà duquel l'ajout de couples supplémentaires ne permet pas d'améliorer, voire dégrade, la qualité des résultats finaux obtenus.


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