Modélisation et simulations de trains d'ondes LiDAR vert : application à la détection de faibles lames d'eau en rivière

The knowledge of bathymetry and topography immerged surfaces, is crucial point in improvement knowledge of surroundings aquatic seashore and continental (modeling ecosystem, mapping, modeling hydrology system). For the purpose of estimate topography on river's long linear, LiDAR Bathymetric appears as specially adapted technological. However,there are some references on the precision of this technique within the framework of the littoral zones, but there is little of references precises on continental waters. To estimate from the theoretical point of view the limits of the LiDAR Bathymetric is a first approach to a appreciate the transfer of this technique towards continental waters. This evaluation has to concern for rivers the limit of discrimination of the blade of water for very weak depthes, and it for blades of water which can be pent. To make these theoretical studies through the analysis of wave trains laser return feigned (power return according to time) with the peculiarities of rivers, appears as the most adapted approach. The made study took place in two phases : the first one concerned the modelling then the simulation of wave trains for various parameters of rivers ; one second was interested in the inversion of wave trains feigned to find the thickness of water. This inversion was realized by estimate of a mixture of laws of probability. For the part simulation, we notice on the feigned wave trains that the roughness of the surface and the bottom of the river, pull a modification of the amplitude of the power, allowing a better distinction between surface and bottom ; on the other hand the maximal hillsides of the surface and the bottom of the river, have no important effects on the shape of the wave train, what facilitates the detection. For the part inversion, the limit obtained from discrimination of the blade of water, for a surface and a flat bottom, is situated as deep as 50 cm ; on the other hand for a surface and a rough bottom, it is situated as deep as 30 cm. We also observe that the measures of detection of the depth, are little sensitive to the parameters of the system LiDAR.La connaissance de la bathymétrie et de la topographie des surfaces immergées est un point d'entrée incontournable dans l'amélioration de la connaissance des milieux aquatiques littoraux et continentaux (modélisation des écosystèmes, cartographie, modélisation des hydrosystèmes). Pour l'estimation de la topographie sur de grands linéaires de fleuves et rivières, le LiDAR bathymétrique apparaît comme une technique particulièrement adaptée. Cependant, s'il existe quelques références sur la précision de cette technique dans le cadre des zones littorales, peu de références précises existent sur les eaux continentales. Evaluer du point de vue théorique les limites du LiDAR Bathymétrique est une première approche pour apprécier le transfert de cette technique vers les eaux continentales. Cette évaluation doit porter pour les fleuves et rivières sur la limite de discrimination de la lame d'eau pour de très faibles profondeurs, et ce pour des lames d'eau qui peuvent être pentues. Effectuer ces études théoriques à travers l'analyse de trains d'ondes laser retour simulés (puissance retour en fonction du temps) avec les particularités des rivières, apparaît comme l'approche la plus adaptée. L'étude effectuée s'est déroulée en deux phases : une première a porté sur la modélisation puis la simulation de trains d'ondes pour différents paramètres de rivières ; une seconde s'est intéressée à l'inversion de trains d'ondes simulés pour retrouver l'épaisseur d'eau. Cette inversion a été réalisée par approximation d'un mélange de lois de probabilités. Pour la partie simulation, on s'aperçoit sur les trains d'ondes simulés que la rugosité de la surface et du fond de la rivière, entraînent une modification de l'amplitude de la puissance, permettant une meilleure distinction entre surface et fond ; en revanche les pentes maximales de la surface et du fond de la rivière, n'ont pas d'effets importants sur la forme du train d'ondes, ce qui facilite la détection. Pour la partie inversion, la limite obtenue de discrimination de la lame d'eau, pour une surface et un fond plat, se situe à 50 cm de profondeur ; en revanche pour une surface et un fond rugueux, elle se situe à 30 cm de profondeur. On observe également que les mesures de détection de la profondeur, sont peu sensibles aux paramètres du système LiDAR

Estimation of Soil Moisture Content from the Spectral Reflectance of Bare Soils in the 0.4–2.5 µm Domain

This work aims to compare the performance of new methods to estimate the Soil Moisture Content (SMC) of bare soils from their spectral signatures in the reflective domain (0.4–2.5 µm) in comparison with widely used spectral indices like Normalized Soil Moisture Index (NSMI) and Water Index SOIL (WISOIL). Indeed, these reference spectral indices use wavelengths located in the water vapour absorption bands and their performance are thus very sensitive to the quality of the atmospheric compensation. To reduce these limitations, two new spectral indices are proposed which wavelengths are defined using the determination matrix tool by taking into account the atmospheric transmission: Normalized Index of Nswir domain for Smc estimatiOn from Linear correlation (NINSOL) and Normalized Index of Nswir domain for Smc estimatiOn from Non linear correlation (NINSON). These spectral indices are completed by two new methods based on the global shape of the soil spectral signatures. These methods are the Inverse Soil semi-Empirical Reflectance model (ISER), using the inversion of an existing empirical soil model simulating the soil spectral reflectance according to soil moisture content for a given soil class, and the convex envelope model, linking the area between the envelope and the spectral signature to the SMC. All these methods are compared using a reference database built with 32 soil samples and composed of 190 spectral signatures with five or six soil moisture contents. Half of the database is used for the calibration stage and the remaining to evaluate the performance of the SMC estimation methods. The results show that the four new methods lead to similar or better performance than the one obtained by the reference indices. The RMSE is ranging from 3.8% to 6.2% and the coefficient of determination R2 varies between 0.74 and 0.91 with the best performance obtained with the ISER model. In a second step, simulated spectral radiances at the sensor level are used to analyse the sensitivity of these methods to the sensor spectral resolution and the water vapour content knowledge. The spectral signatures of the database are then used to simulate the signal at the top of atmosphere with a radiative transfer model and to compute the integrated incident signal representing the spectral radiance measurements of the HYMAP airborne hyperspectral instrument. The sensor radiances are then corrected from the atmosphere by an atmospheric compensation tool to retrieve the surface reflectances. The SMC estimation methods are then applied on the retrieve spectral reflectances. The adaptation of the spectral index wavelengths to the HyMap sensor spectral bands and the application of the convex envelope and ISER models to boarder spectral bands lead to an error on the SMC estimation. The best performance is then obtained with the ISER model (RMSE of 2.9% and R2 of 0.96) while the four other methods lead to quite similar RMSE (from 6.4% to 7.8%) and R² (between 0.79 and 0.83) values. In the atmosphere compensation processing, an error on the water vapour content is introduced. The most robust methods to water vapour content variations are WISOIL, NINSON, NINSOL and ISER model. The convex envelope model and NSMI index require an accurate estimation of the water vapour content in the atmosphere

Modélisation et simulation de trains d'onde LiDAR "vert" : application à la détection de faibles lames d'eau en rivière

Bathymetry on continental hydrographic networks is up to now limited to small areas. This is highly limiting hydrological or ecological studies on hydrographic networks. To enlarge rivers bathymetry surveys, Bathymetric LiDAR looks an interseting tool. But, if this technique has been widely used for coastal surveys, very few studies focus on water depth measurement quality and limits, in particular for rivers. We aimed here to study the theorical water depth minimum measurement using a green LiDAR full waveform model. To do so, we developed first a model introducing specificities for rivers. Those, we tried to assess from simulated full waveforms this inferior limit and its sensitivity to river parameters. The results exhibit an inferior limit of 10 centimeters in best cases, i.e. when water surface is rough. This allows us to conclude on the utility of bathymetric LiDAR for gravel-beds rivers usually having a mean depth around 40 centimeters.La connaissance de la bathymétrie et de la topographie des surfaces immergées est un point d'entrée incontournable dans l'amélioration de la connaissance des milieux aquatiques littoraux et continentaux (modélisation des écosystèmes, cartographie, modélisation des hydrosystèmes). Pour l'estimation de la topographie sur de grands linéaires de fleuves et rivières, le LiDAR bathymétrique apparaît comme une technique potentiellement intéressante. Cependant, s'il existe quelques références sur la précision de cette technique dans le cadre des zones littorales, peu de références précises existent sur les eaux continentales à ce jour, sur les fleuves et rivières en particulier. Evaluer du point de vue théorique les limites du LiDAR Bathymétrique est une première approche pour apprécier le transfert de cette technique vers les eaux continentales. Cette évaluation doit porter pour les fleuves et rivières sur la limite de discrimination de la lame d'eau pour de très faibles profondeurs, et ce pour des lames d'eau qui peuvent pentues et faiblement rugueuses. Effectuer ces études théoriques à travers l'analyse de trains d'ondes laser retour « vert » simulés (puissance retour en fonction du temps) avec les particularités des rivières, apparaît comme l'approche la plus adaptée. L'étude effectuée s'est déroulée en deux phases: une première a porté sur la modélisation puis la simulation de trains d'ondes pour différents paramètres de rivières; une seconde s'est intéressée à l'inversion de trains d'ondes simulés pour retrouver l'épaisseur d'eau. Cette inversion a été réalisée par approximation d'un mélange de lois de probabilités. Pour la partie simulation, on s'aperçoit sur les trains d'ondes simulés que la rugosité de la surface et du fond de la rivière, entraînent une modification de l'amplitude de la puissance, permettant une meilleure distinction entre surface et fond; En revanche les pentes maximales de la surface et du fond de la rivière, n'ont pas d'effets importants sur la forme du train d'ondes, sans grande conséquence sur la mesure. Pour la partie inversion, la limite obtenue de discrimination de la lame d'eau, pour une surface et un fond plat, avec une légère rugosité se situe aux alentours de 50 cm de profondeur. Cet ordre de grandeur limite la portée du LiDAR bathymétrique pour des rivières à faible fond et forte pente, telle la Durance, même si ces premiers résultats ne tiennent pas compte de l'apport d'autres longueurs d'onde LiDAR (PIR et Raman)

Comparaison de l utilisation d un conditionnement à intensité réduite avec celle d un conditionnement standard chez des patients de plus de 35 ans allogreffés pour une leucémie aiguë myéloide

L allogreffe de cellules souches hématopoiétique confère les meilleures chances de survie à long terme aux patients atteints de leucémie aigue myéloides (LAM) de groupe favorable ou intermédiaire. Cependant, sa toxicité limite souvent son indication, ce qui a favorisé le développement des conditionnements d intensité réduite (RIC) ces quinze dernières années. Le RIC est utilisé depuis des années chez des patients âgés ou ayant des comorbidités, mais son utilisation chez les plus jeunes est encore controversé en comparaison au conditionnement standard de référence (MAC). Nous avons comparé l utilisation de ces deux conditionnements chez 132 patients de plus de 35 ans atteints de LAM, allogreffés consécutivement dans notre centre avec des donneurs géno-identiques (N=87) ou non apparentés 10/10 (N=45) entre Janvier 2000 et Décembre 2010. Les conditionnements MAC (N=72) et RIC (N=60) ont été définis comme décrit précédemment par Bacigalupo et al (2009).Le suivi médian a été de 47 mois [10-134]. La prise de greffe a été observée chez tous les patients. L incidence cumulée de maladie du greffon contre l hôte (GVH) aiguë grade II-IV après ajustement était plus importante dans le groupe MAC (HR: 2,5, p = 0,0006) et aucune différence n a été observée concernant la GVH chronique entre les deux groupes. 71 patients sont décédés au cours de l étude. L incidence cumulée de mortalité liée à la greffe (TRM) à 4 ans était de 21% (13% après RIC vs. 28% après MAC, p = 0,009), sans différence significative après ajustement. Aucune différence d incidence cumulée de rechute à 4 ans n a été retrouvée après ajustement selon le risque cytogénétique, le sexe, la compatibilité du sexe donneur/receveur et le nombre de cellules injectées (HR 0,8, 95%CI 0,4 1,5, p = 0,50). La survie globale à 4 ans était de 46% (50% après RIC vs. 43% après MAC, p = 0,38). Les résultats en survie globale sont restés similaires après utilisation d un modèle de Cox et d inverse probability-of-treatment weighting .Cette étude permet de montrer que l utilisation d un conditionnement MAC a entraîné un taux plus élevé de TRM sans apporter de bénéfice en termes de rechute en comparaison avec un RIC. En attendant des études prospectives, cette étude est en faveur de l utilisation d un conditionnement RIC chez les patients de plus de 35 ans allogreffés pour des LAM.PARIS6-Bibl.Pitié-Salpêtrie (751132101) / SudocSudocFranceF

Détection de faibles épaisseurs d'eau sur trains d'onde LiDAR vert simulés : application aux rivières en tresse.

Bathymetry on continental hydrographic networks is up to now limited to small areas. This is highly limiting hydrological or ecological studies on hydrographic networks. To enlarge rivers bathymetry surveys, Bathymetric LiDAR looks an interesting tool. But, if this technique has been widely used for coastal surveys, very few studies focus on water depth measurement quality and limits, in particular for rivers. We aimed here to study the theorical limit of water depth minimum measurement using a green LiDAR full waveform model. To do so, we developed first a model introducing specificities for rivers. Those, we tried to assess from simulated full waveforms this inferior limit and its sensitivity to river parameters. The results exhibit an inferior limit of 10 centimeters in best cases, i.e. when water surface is rough. This allows us to conclude on the utility of bathymetric LiDAR for gravel-beds rivers usually having a mean depth around 40 centimeters

On the implementation of a lattice-based revocable hierarchical Ibe

International audienceIdentity Based Encryption (IBE) is a serious alternative of Public Key Infrastructure when considering distributed systems such as wireless sensors network, multi-site enterprise, manufacturing sites, and so on. In particular, Revocable Hierarchical IBE (RHIBE) provides all functionalities required for an operational cryptography deployment. This paper proposes a parameter analysis, and a software implementation of one of the most advanced post-quantum RHIBE. The objective is to quantify the performances in software and to provide a concrete set of parameters for a given level of security. For the best of our knowledge, this was not done from previous works that only provide order of magnitudes about parameters and instances sizes. Regarding applications and from today, post-quantum RHIBE lead to very large keys and ciphertext size, letting it difficult to consider such cryptosystems for constraint devices

Influence of water content on spectral reflectance of leaves in the in the 0.4–15 mm domain

International audienceThis letter describes a laboratory experiment where reflectance signatures of three plant species are measured at a leaf level in the 3-15-μm spectral domain. The leaf samples are progressively dried in order to analyze the behavior of their spectral signature according to the variations in their water content. Our first objective aims to underline leaf water content (LWC) impact on the spectral signatures. This work is a necessary step toward further studies dealing with interpretation of multispectral remote sensing data or estimation of water stress and energy budget. The drying process and measurement method are detailed. This letter deals with dry and fresh leaves (as found in literature) and considers intermediate water content levels as well. For intermediate LWC levels, our analysis outlines some important results: The spectral domain may be divided into two parts, namely, 3-5.5 and 5.5-15 μm, each corresponding to different impacts of LWC variation; both sides of a cherry tree leaf have not the same behavior according to the water content amount; and, in the 8-15-μm, the drying process impacts when the LWC becomes lower than a threshold value (around 30%)

Influence of surface soil moisture on spectral reflectance of bare soil in the 0.4 – 15 μm domain

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SAIL-thermique, a model to simulate land surface emissivity (LSE) spectra

SAIL-thermique, a model to simulate land surface emissivity (LSE) spectra. 1. International Surface Working Grou

SAIL-Thermique: a model for land surface spectral emissivity in the thermal infrared. Evaluation and reassesment of the temperature -emissivity separation (TES) algorithm in presence of vegetation canopies.

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