Structure-from-Motion photogrammetry for high-resolution coastal and fluvial geomorphic surveys

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Summary

La photogrammétrie est une technique ancienne de télédétection qui connaît des développements significatifs liés à l’émergence des algorithmes de vision assistée par ordinateur, comme la technique nommée « Structure-from-Motion » (photogrammétrie SfM). Ces innovations facilitent l’utilisation de cette technique par des non-spécialistes. La photogrammétrie SfM permet aujourd’hui la production de modèles morphométriques haute résolution et de leurs produits dérivés comme des modèles numériques de surface (MNS) et des orthophotographies. Nous avons effectué trois expérimentations de photogrammétrie SfM : en Guyane française sur une plage de baie à Cayenne et sur un étroit secteur d’une vasière intertidale associée à un banc de vase près de l’estuaire du fleuve Sinnamary, puis dans les Alpes du Sud sur une section de la rivière en tresse du Buëch près de Sisteron. Nous avons développé un protocole de terrain accessible basé sur des photographies aériennes sub-verticales à partir d’un aéronef ultra léger motorisé (ULM) volant à basse altitude (1000 pieds). Nous avons généré les MNS et les autres produits dérivés à l’aide du logiciel Agisoft Photoscan Professional ©. Ces applications de la technique de photogrammétrie SfM ont pour objectif de souligner les variations morphologiques fines caractérisant les objets d’étude ainsi que les processus morphogènes. Les MNS ont été produits avec une résolution de 5 à 10 cm par pixel et ont une précision verticale moyenne inférieure à 10 cm au regard des points de contrôle levés à l’aide du GPS différentiel cinématique (i.e. RTK-DGPS), avec un maximum de 20 cm dans certains secteurs marginaux près de la végétation haute avec des arbustes et des arbres et sur les surfaces humides près de chenaux actifs ou dans la zone intertidale. Peu coûteuse et facile d’utilisation, la technique de photogrammétrie SfM offre des perspectives novatrices dans les champs de la géomorphologie côtière et fluviale requérant des données topographiques haute résolution. Cette technique combine les avantages de la reproductibilité des levés topographiques GPS et la haute densité et la précision des données issues du LIDAR aéroporté, mais à coût très avantageux comparé à ce dernier.

Creator
BRUNIER Guillaume.
Publisher
Groupe français de géomorphologie.
Language
English
Media
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Keywords provided by editors
TELEDETECTION, MODELE NUMERIQUE DE SURFACE, PROTOCOLE OPERATOIRE, GEOMORPHOLOGIE, HYDRAULIQUE FLUVIALE, ZONE COTIERE.
BIO-PLATEAUX topics
Cross-disciplinary tools (including remote sensing and satellite tools), Coastal zone management (and erosion-sedimentation processes related to rivers)
Key issue
Water and environment (water cycle, ecosystems, protection of resources, etc.)
Created