Extraction et caractérisation de vignes à partir de données de télédétection à très haute résolution spatiale. Application en Languedoc-Roussillon pour la constitution de bases de données géographiques.

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Delenne, Carole (2006) Extraction et caractérisation de vignes à partir de données de télédétection à très haute résolution spatiale. Application en Languedoc-Roussillon pour la constitution de bases de données géographiques. Doctorat Sciences de l'environnement mention télédétection, UMR TETIS, ENGREF.

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Résumé

La thèse propose de répondre, par l'analyse d'images aériennes à très haute résolution spatiale, aux besoins en information des gestionnaires de territoires viticoles.
Les méthodes développées pour la détection des parcelles sont basées sur la reconnaissance de structures spatiales orientées et périodiques. Une analyse fréquentielle permet la segmentation des parcelles en polygones ainsi qu'une caractérisation précise de l'orientation des rangs et de la distance interrang. Ces caractéristiques permettent ensuite l'extraction et l'étude détaillée de chaque rang de vigne, avec pour objectifs 1) d'améliorer le contour des parcelles segmentées, 2) de détecter les pieds manquants et 3) de caractériser les interrangs.
Ces travaux de thèse ont permis de répondre à l'essentiel de la demande des utilisateurs par la mise en place d'un processus automatique de détection, segmentation et caractérisation de la vigne.

Table des Matières

Introduction
1 Problématique
Introduction
1.1 La vigne
1.1.1 Un peu d'histoire
1.1.2 Contexte actuel
1.2 La télédétection
1.2.1 Rayonnement électromagnétique
1.2.2 Processus de télédétection
1.3 Télédétection des vignes
1.3.1 La vigne et les images aériennes
1.3.2 Un état de l'art
Conclusion
2 Extraction d'objets périodiques et orientés
Introduction
2.1 Analyse texturale par cooccurrence
2.1.1 Matrices de cooccurrence
2.1.2 Comparaison des indices d'Haralick
2.1.3 Méthode du contraste orienté
2.2 Analyse fréquentielle
2.2.1 Théorie
2.2.2 Approche Transformée de Fourier Locale (TFL)
2.2.3 Approche Filtrage de Gabor Itératif (FGI)
2.3 Segmentation
2.3.1 Indice Motif Orienté
2.3.2 Méthode de segmentation
2.3.3 Critères de qualité "a priori"
Conclusion
3 Application à la détection des vignes
Introduction
3.1 Zone d'étude et données
3.1.1 Bassin versant de Roujan
3.1.2 Images aériennes
3.1.3 Relevés terrain
3.2 Protocole expérimental
3.2.1 Méthode de validation par parcelle
3.2.2 Description des différents tests effectués
3.3 Comparaison des trois approches
3.3.1 Segmentation
3.3.2 Caractérisation
3.3.3 Bilan
3.4 Analyse de sensibilité
3.4.1 . . . à la taille de la fenêtre glissante
3.4.2 . . . à la résolution spatiale
3.4.3 . . . à la bande spectrale
3.4.4 . . . à la date de prise de vue
3.4.5 . . . à la position du soleil
3.4.6 Bilan
3.5 Exemple et limites de généralisation
3.5.1 Détection des vergers
3.5.2 Détection des vignes en courbe de niveau
Conclusion
4 Vers une caractérisation intra-parcellaire précise: l'extraction des rangs
Introduction
4.1 Extraction des rangs
4.1.1 Positionnement d'un réseau de segments
4.1.2 Ajustement
4.2 Amélioration de la segmentation
4.2.1 Mise à jour des parcelles
4.2.2 Résultats
4.2.3 Un gain de temps pour la segmentation
4.3 Caractérisation intra-parcellaire
4.3.1 Recherche des pieds manquants
4.3.2 Caractérisation de l'interrang
Conclusion
Conclusions et perspectives
Références bibliographiques
Annexes
A Exemples de matrices de cooccurrence
B Indices d'Haralick
C Interface graphique
D Visualisation des résultats
E Algorithmes

Statistiques de consultation

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