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357 results on '"Le Toan, Thuy"'

55. The BIOMASS Level 2 Prototype Processor: Design and Experimental Results of Above-Ground Biomass Estimation

Author

Banda, Francesco, primary, Giudici, Davide, additional, Le Toan, Thuy Le, additional, Mariotti d’Alessandro, Mauro Mariotti, additional, Papathanassiou, Kostas, additional, Quegan, Shaun, additional, Riembauer, Guido, additional, Scipal, Klaus, additional, Soja, Maciej, additional, Tebaldini, Stefano, additional, Ulander, Lars, additional, and Villard, Ludovic, additional

Published
2020
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56. Refined analysis of a tropical forest using polarimetric tomographic SAR data acquired at P band

Author

Ferro-Famil, Laurent, Chehade, Bassam El Hajj, Tebaldini, Stefano, Ho Tong Minh, Dinh, Le Toan, Thuy, Villard, Ludovic, Institut d'Electronique et de Télécommunications de Rennes (IETR), Université de Nantes (UN)-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Politecn Milan, Dipartimento Elettron & Informaz, Territoires, Environnement, Télédétection et Information Spatiale (UMR TETIS), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-AgroParisTech-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre d'études spatiales de la biosphère (CESBIO), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut d'Électronique et des Technologies du numéRique (IETR), Université de Nantes (UN)-Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Politecnico di Milano [Milan] (POLIMI), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-AgroParisTech-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Nantes Université (NU)-Université de Rennes 1 (UR1)

Subjects
[SPI.SIGNAL]Engineering Sciences [physics]/Signal and Image processing, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract

International audience

Published
2019

57. Estimation and Mapping of Forest Structure Parameters from Open Access Satellite Images: Development of a Generic Method with a Study Case on Coniferous Plantation

Author

Morin, David, Planells, Milena, Guyon, Dominique, Villard, Ludovic, Mermoz, Stéphane, Bouvet, Alexandre, Thevenon, Hervé, Dejoux, Jean-François, Le Toan, Thuy, Dedieu, Gérard, Centre d'études spatiales de la biosphère (CESBIO), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Interactions Sol Plante Atmosphère (UMR ISPA), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Ecole Nationale Supérieure des Sciences Agronomiques de Bordeaux-Aquitaine (Bordeaux Sciences Agro), Global Earth Observation, Partenaires INRAE, Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), and Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)

Subjects
management tools, production de bois, [SDV]Life Sciences [q-bio], Science, forest structure parameters, forest plantation, data combinations, [SDE]Environmental Sciences, map, ALOS-PALSAR, aboveground biomass, Sentinel, support vector regression, carbone, forêt tempérée
Abstract

International audience; Temperate forests are under climatic and economic pressures. Public bodies, NGOs and the wood industry are looking for accurate, current and affordable data driven solutions to intensify wood production while maintaining or improving long term sustainability of the production, biodiversity, and carbon sequestration. Free tools and open access data have already been exploited to produce accurate quantitative forest parameters maps suitable for policy and operational purposes. These efforts have relied on different data sources, tools, and methods that are tailored for specific forest types and climatic conditions. We hypothesized we could build on these efforts in order to produce a generic method suitable to perform as well or better in a larger range of settings. In this study we focus on building a generic approach to create forest parameters maps and confirm its performance on a test site: a maritime pine (Pinus pinaster) forest located in south west of France. We investigated and assessed options related with the integration of multiple data sources (SAR L- and C-band, optical indexes and spatial texture indexes from Sentinel-1, Sentinel-2 and ALOS-PALSAR-2), feature extraction, feature selection and machine learning techniques. On our test case, we found that the combination of multiple open access data sources has synergistic benefits on the forest parameters estimates. The sensibility analysis shows that all the data participate to the improvements, that reach up to 13.7% when compared to single source estimates. Accuracy of the estimates is as follows: aboveground biomass (AGB) 28% relative RMSE, basal area (BA) 27%, diameter at breast height (DBH) 20%, age 17%, tree density 24%, and height 13%. Forward feature selection and SVR provided the best estimates. Future work will focus on validating this generic approach in different settings. It may prove beneficial to package the method, the tools, and the integration of open access data in order to make spatially accurate and regularly updated forest structure parameters maps effortlessly available to national bodies and forest organizations.

Published
2019

58. Polarimetric discriminators for SAR images

Author

Touzi, Ridha, Goze, Stephane, Le Toan Thuy, Lopes, Armand, and Mougin, Eric

Subjects
Synthetic aperture radar -- Research, Polarization (Electricity) -- Analysis, Scattering, Radiation -- Analysis, Wave propagation -- Research, Business, Earth sciences, Electronics and electrical industries
Abstract

A new method is developed to optimize the degree of polarization of a partially polarized wave reflected by a nonstationary scattering object. The method permits, for a scattered wave and a given target characterized by its Mueller matrix, analytic computation of the maximum and minimum values of the degree of polarization, and the corresponding transmitted polarizations. A procedure for the optimization of the scattered wave intensity is also proposed. The degree of polarization and the total scattered intensity extrema are then analyzed experimentally on JPL data. It is shown that several entities such as the received intensity extrema, the coefficient of variation, the fractional polarization and the span, which are currently used for target discrimination, can be deduced from combinations of the maximum and minimum values of the degree of polarization and the scattered wave intensity. Finally, a classification of the San Francisco image, based on these indices, is conducted for a better understanding of the specific physical meaning of each index.

Published
1992

59. Dependence of radar backscatter on coniferous forest biomass

Author

Dobson, M. Craig, Ulaby, Fawwaz T., Le Toan, Thuy, Beaudoin, Andre, Kasischke, Eric S., and Christensen, Norm

Subjects
Over-the-horizon radar -- Research, Forests and forestry -- Research, Business, Earth sciences, Electronics and electrical industries
Published
1992

60. Branching model for vegetation

Author

Yueh, Simon H., Jao, Jen King, Shin, Robert T., Le Toan, Thuy, and Kong, J.A.

Subjects
Vegetation mapping -- Research, Remote sensing -- Research, Business, Earth sciences, Electronics and electrical industries
Published
1992

61. Constraining a land cover map with satellite-based aboveground biomass estimates over Africa.

Author

Marie, Guillaume, Luyssaert, Sebastiaan, Dardel, Cecile, Le Toan, Thuy, Bouvet, Alexandre, Mermoz, Stéphane, Villard, Ludovic, Bastrikov, Vladislav, and Peylin, Philippe

Subjects
BIOMASS, SENSE data, VEGETATION dynamics, LAND-atmosphere interactions, VEGETATION mapping, LAND cover
Abstract

Most land surface models can either calculate the vegetation distribution and dynamics internally by making use of biogeographical principles or use vegetation maps to prescribe spatial and temporal changes in vegetation distribution. Irrespective of whether vegetation dynamics are simulated or prescribed, it is not practical to represent vegetation across the globe at the species level because of its daunting diversity. This issue can be circumvented by making use of 5 to 20 plant functional types (PFT) by assuming that all species within a single functional type show identical land-atmosphere interactions irrespective of their geographical location. In this study, we hypothesize that remote-sensing based assessments of above-ground biomass can be used to refine discretizing real-world vegetation in PFT maps. Remotely sensed biomass estimates for Africa were used in a Bayesian framework to estimate the probability density distributions of woody, herbaceous, and bare soil fractions for the 15 land cover classes, according to the UN- LCCS typology, present in Africa. Subsequently, the 2.5 and 97.5 percentile of the probability density distributions were used to create 2.5 % and 97.5 % confidence interval PFT maps. Finally the original and refined PFT maps were used to drive biomass and albedo simulations with the ORCHIDEE model. This study demonstrates that remotely sensed biomass data can be used to better constrain PFT maps. Among the advantages of using remotely sensed biomass data were the reduced dependency on expert knowledge and the ability to report the confident interval of the PFT maps. Applying this approach at the global scale, would increase confidence in the PFT maps underlying assessments of present day biomass stocks. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

Published
2021
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62. An evaluation of SMOS L-band vegetation optical depth (L-VOD) data sets:high sensitivity of L-VOD to above-ground biomass in Africa

Author

Rodríguez-Fernández, Nemesio J., Mialon, Arnaud, Mermoz, Stephane, Bouvet, Alexandre, Richaume, Philippe, Al Bitar, Ahmad, Al-Yaari, Amen, Brandt, Martin Stefan, Kaminski, Thomas, Le Toan, Thuy, Kerr, Yann H., and Wigneron, Jean-Pierre

Abstract

The vegetation optical depth (VOD) measured at microwave frequencies is related to the vegetation water content and provides information complementary to visible/infra-red vegetation indices. This study is devoted to the characterisation of a new VOD data set obtained from SMOS (Soil Moisture and Ocean Salinity) satellite observations at L-band (1.4 GHz). Three different SMOS L-band VOD (L-VOD) data sets (SMOS Level 2, Level 3 and SMOS-IC) were compared with data sets on tree height, visible/infra-red indexes (NDVI, EVI), cumulated precipitation, and above ground biomass (AGB) for the African continent. For all relationships, SMOS-IC showed the lowest dispersion and highest correlation. Overall, we found a strong (R > 0.85) correlation with no clear sign of saturation between L-VOD and four AGB data sets. The relationship linking L-VOD to tree height (R = 0.87) and Baccini's AGB (R = 0.94) was strong and linear. The relationships between L-VOD and three other AGB data sets were linear per land cover class, but with a changing slope depending on the land cover type. For low vegetation classes, the annual mean of L-VOD spans a range from 0 to 0.7 and it is linearly correlation with the amount of the average annual precipitations. SMOS L-VOD showed a higher sensitivity to AGB as compared to NDVI and K/X/C-VOD (VOD measured, respectively, at 19, 10.7, and 6.9 GHz). The results showed that although the spatial resolution of L-VOD is coarse (~ 40 km), the high temporal frequency and sensitivity to AGB makes SMOS L-VOD a very promising index for large scale monitoring of the vegetation status, in particular biomass.

Published
2018

63. Mapping of Rice Varieties and Sowing Date Using X-Band SAR Data

Author

Phan, Hoa, Le Toan, Thuy, Bouvet, Alexandre, Nguyen, Lam, Pham Duy, Tien, Zribi, Mehrez, Centre d'études spatiales de la biosphère (CESBIO), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), and Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)

Subjects
Mekong Delta, rice mapping, COSMO-SkyMed, [INFO.INFO-TI]Computer Science [cs]/Image Processing [eess.IV], sowing date, food and beverages, lcsh:TP1-1185, lcsh:Chemical technology, Article, rice variety, SAR
Abstract

International audience; Rice is a major staple food for nearly half of the world's population and has a considerable contribution to the global agricultural economy. While spaceborne Synthetic Aperture Radar (SAR) data have proved to have great potential to provide rice cultivation area, few studies have been performed to provide practical information that meets the user requirements. In rice growing regions where the inter-field crop calendar is not uniform such as in the Mekong Delta in Vietnam, knowledge of the start of season on a field basis, along with the planted rice varieties, is very important for correct field management (timing of irrigation, fertilization, chemical treatment, harvest), and for market assessment of the rice production. The objective of this study is to develop methods using SAR data to retrieve in addition to the rice grown area, the sowing date, and the distinction between long and short cycle varieties. This study makes use of X-band SAR data from COSMO-SkyMed acquired from 19 August to 23 November 2013 covering the Chau Thanh and Thoai Son districts in An Giang province, Viet Nam, characterized by a complex cropping pattern. The SAR data have been analyzed as a function of rice parameters, and the temporal and polarization behaviors of the radar backscatter of different rice varieties have been interpreted physically. New backscatter indicators for the detection of rice paddy area, the estimation of the sowing date, and the mapping of the short cycle and long cycle rice varieties have been developed and assessed. Good accuracy has been found with 92% in rice grown area, 96% on rice long or short cycle, and a root mean square error of 4.3 days in sowing date. The results have been discussed regarding the generality of the methods with respect to the rice cultural practices and the SAR data characteristics.

Published
2018

64. Impacts of the forest definitions adopted by African countries on carbon conservation

Author

Mermoz, Stéphane, Bouvet, Alexandre, Le Toan, Thuy, Herold, Martin, Centre d'études spatiales de la biosphère (CESBIO), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Wageningen University and Research [Wageningen] (WUR), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), and Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)

Subjects
carbon stocks, savannahs, Laboratory of Geo-information Science and Remote Sensing, [SDV.SA.SF]Life Sciences [q-bio]/Agricultural sciences/Silviculture, forestry, tropical forestry, [SDE]Environmental Sciences, Laboratorium voor Geo-informatiekunde en Remote Sensing, PE&RC, REDD+
Abstract

International audience; In this paper, we aim to assess the impacts of the forest definitions adopted by each African country involved in the global climate change programmes of the United Nations on national carbon emission estimations. To do so, we estimate the proportion of national carbon stocks and tree cover loss that are found in areas considered to be non-forest areas. These non-forest areas are defined with respect to a threshold on the percentage of tree cover adopted by each country. Using percent tree cover and aboveground biomass maps derived from remote sensing data, we quantitatively show that in many countries, a large proportion of carbon stocks are found in non-forest areas, where a large amount of tree cover loss can also occur. We further found that under the REDD+ framework (reduced deforestation, reduced degradation, enhancement and conservation of forest carbon stocks, sustainable management of forests), some partner countries have proposed activities related to only reducing deforestation, even when a large proportion of their carbon stocks are stored outside forests. This situation may represent a limitation of the efficiency of the REDD+ mechanism, and could be avoided if these countries choose a lower tree cover threshold for their definition of forests and/or if they were are engaged in other activities.

Published
2018

66. Cartographie et caractérisation des systèmes agricoles

Author

Bégué, Agnès, Bellon, Béatriz, Dessay, Nadine, Dupuy, Stéphane, Gaetano, Raffaele, Inglada, Jordi, Le Maire, Guerric, Delaitre, Eric, Demagistri, Laurent, Lebourgeois, Valentine, Leroux, Louise, Lo Seen Chong, Danny, Mitja, Danielle, Soti, Valérie, Le Toan, Thuy, Bégué, Agnès, Bellon, Béatriz, Dessay, Nadine, Dupuy, Stéphane, Gaetano, Raffaele, Inglada, Jordi, Le Maire, Guerric, Delaitre, Eric, Demagistri, Laurent, Lebourgeois, Valentine, Leroux, Louise, Lo Seen Chong, Danny, Mitja, Danielle, Soti, Valérie, and Le Toan, Thuy

Published
2018

67. Can remote sensing help citizen-science based phenological studies?

Author

Delbart, Nicolas, Beaubien, Elisabeth, Kergoat, L., Le Toan, Thuy, Pôle de recherche pour l'organisation et la diffusion de l'information géographique (PRODIG), Université Paris 1 Panthéon-Sorbonne (UP1)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Paris-Sorbonne (UP4)-AgroParisTech-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Department of Renewable Resources, University of Alberta, Centre d'études spatiales de la biosphère (CESBIO), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), and Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)

Subjects
Citizen-science, [SPI]Engineering Sciences [physics], Phenology, [SDE]Environmental Sciences, Remote sensing, [SDE.BE]Environmental Sciences/Biodiversity and Ecology, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract

International audience

Published
2017

68. Cartographie et caractérisation des systèmes agricoles

Author

Bégué, Agnès, Bellon, Béatriz, Dessay, Nadine, Stéphane Dupuy, Gaetano, Raffaele, Inglada, Jordi, Le Maire, Guerric, Delaitre, Eric, Demagistri, Laurent, Lebourgeois, Valentine, Leroux, Louise, Lo Seen Chong, Danny, Mitja, Danielle, Soti, Valérie, and Le Toan, Thuy

Subjects
E90 - Structure agraire, F01 - Culture des plantes, U30 - Méthodes de recherche, B10 - Géographie
Abstract

Il est aujourd'hui établi que la production agricole mondiale devra augmenter de façon très significative dans les trente prochaines années pour pouvoir répondre à l'accroissement démographique. Dans un contexte contraint de changement climatique, de compétition accrue pour les terres et de pressions environnementales croissantes, des informations exactes et actualisées sur les systèmes agricoles aux échelles globale et régionale sont nécessaires. Les données d'observation de la Terre donnent déjà un aperçu de l'orientation et de l'ampleur des changements en termes de superficie cultivée, d'intensification, et d'impacts sur les milieux naturels et les ressources en eau. L'arrivée des données issues des constellations Sentinel devrait permettre d'améliorer la précision des produits existants et de diversifier le catalogue sur les thèmes de la cartographie de l'occupation/utilisation agricole des sols, la caractérisation des pratiques agricoles et celle du niveau de production. Le TOSCA a soutenu et continue de soutenir des projets qui proposent des développements méthodologiques dans ce sens. • Concernant l'occupation des sols et les pratiques agricoles, les méthodes reposent pour l'essentiel sur des séries temporelles d'images optique ou radar, à résolution hecto- ou décamétrique, mais de plus en plus avec une approche multi-capteur optique-radar et/ou multi-résolution, mais aussi multi-source (données environnementales). En ce sens le CES-OSO (Occupation des Sols) est extrêmement fédérateur et permet de tester et d'adapter la chaine IOTA2 - développée sur la France entière – à différents types de systèmes agricoles (sites JECAM d'agricultures familiale et entrepreneuriale). Avec le radar on assiste au même type de développement sur le riz dans le cadre de l'initiative GEORICE. Ces projets sont accompagnés d'une réflexion sur la nomenclature des produits d'OS/US, notamment par l'introduction d'éléments liés aux pratiques (irrigation, cultures séquentielles, groupe de variétés pour le riz, etc.), sur leur précision et sur leur mise en oeuvre sur de grandes surfaces. Les résultats montrent que les méthodes et données doivent être adaptées aux agrosystèmes en place et qu'il est donc nécessaire d'effectuer des zonages. Des méthodes originales de segmentation des espaces aux échelles régionales et nationales sont développées à cette fin. • A l'échelle locale, il existe des projets montrant le rôle de la télédétection dans le suivi de l'intensification écologique des agrosystèmes, notamment par l'utilisation d'images à très haute résolution spatiale pour la détection, la cartographie et le comptage des arbres en tant que ressources pour la sécurité alimentaire des petits agriculteurs en Amazonie ou comme moyen de lutte contre les ravageurs du mil au Sénégal, ouvrant ainsi la porte à l'utilisation de données d'observation de la Terre en " agronomie des paysages ". • En termes d'estimation des rendements dans les pays du Sud où l'agriculture familiale est majoritaire, le défi est d'imaginer des approches innovantes en télédétection-modélisation des cultures, car les approches classiques -telle que l'assimilation de données- ne peuvent être mises en oeuvre à ces échelles. Un exemple de projet au Niger montre que la combinaison d'indices de végétation et d'indices de stress hydrique reproduit bien la variabilité interannuelle des rendements du mil à l'échelle régionale. Ce résultat appuie l'idée que l'analyse des variations interannuelles et des tendances à moyen terme de la production, couplée à de la modélisation, est une clé de compréhension du rôle du climat et des pratiques dans la sécurité alimentaire en Afrique de l'Ouest, sans pour autant devoir descendre à l'échelle de la parcelle cultivée. (Texte intégral)

Published
2017

69. Estimation of the Above Ground Biomass of Tropical Forests using Polarimetric and Tomographic SAR Data Acquired at P Band and 3-D Imaging Techniques (Invited)

Author

Ferro-Famil, Laurent, El Hajj Chehade, Bassam, Ho Tong Minh, Dinh, Le Toan, Thuy, Tebaldini, S., Institut d'Électronique et des Technologies du numéRique (IETR), Nantes Université (NU)-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre d'études spatiales de la biosphère (CESBIO), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), DEIB, Politecnico di Milano, Milano, Italy, Politecnico di Milano [Milan] (POLIMI), Université de Nantes (UN)-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Nantes (UN)-Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), and Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)

Subjects
[INFO.INFO-TS]Computer Science [cs]/Signal and Image Processing, [SPI.SIGNAL]Engineering Sciences [physics]/Signal and Image processing, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract

International audience

Published
2016

72. An evaluation of SMOS L-band vegetation optical depth (L-VOD) data sets: high sensitivity of L-VOD to above-ground biomass in Africa

Author

Rodríguez-Fernández, Nemesio J., primary, Mialon, Arnaud, additional, Mermoz, Stephane, additional, Bouvet, Alexandre, additional, Richaume, Philippe, additional, Al Bitar, Ahmad, additional, Al-Yaari, Amen, additional, Brandt, Martin, additional, Kaminski, Thomas, additional, Le Toan, Thuy, additional, Kerr, Yann H., additional, and Wigneron, Jean-Pierre, additional

Published
2018
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73. The high sensitivity of SMOS L-Band vegetation optical depth to biomass

Author

Rodríguez-Fernández, Nemesio J., primary, Mialon, Arnaud, additional, Mermoz, Stephane, additional, Bouvet, Alexandre, additional, Richaume, Philippe, additional, Al Bitar, Ahmad, additional, Al-Yaari, Amen, additional, Brandt, Martin, additional, Kaminski, Thomas, additional, Le Toan, Thuy, additional, Kerr, Yann H., additional, and Wigneron, Jean-Pierre, additional

Published
2018
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74. Supplementary material to "The high sensitivity of SMOS L-Band vegetation optical depth to biomass"

Author

Rodríguez-Fernández, Nemesio J., primary, Mialon, Arnaud, additional, Mermoz, Stephane, additional, Bouvet, Alexandre, additional, Richaume, Philippe, additional, Al Bitar, Ahmad, additional, Al-Yaari, Amen, additional, Brandt, Martin, additional, Kaminski, Thomas, additional, Le Toan, Thuy, additional, Kerr, Yann H., additional, and Wigneron, Jean-Pierre, additional

Published
2018
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75. La cartographie de la biomasse aérienne en Guyane française en utilisant la télédétection et les données environnementales

Author

Baghdadi, N., Fayad, I., Le Toan, Thuy, Ho Tong Minh, Dinh, Territoires, Environnement, Télédétection et Information Spatiale (UMR TETIS), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-AgroParisTech-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre d'études spatiales de la biosphère (CESBIO), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), and Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)

Subjects
[SDE]Environmental Sciences, FRENCH GUIANA, ABOVEGROUND BIOMASS, REMOTE SENSING
Abstract

International audience; Mapping forest aboveground biomass (AGB) is becoming an important task, particularly for the reporting of forest carbon stocks and their changes. An approach for AGB mapping over the tropical forest of French Guiana was developed using regression-kriging of remote sensing and environmental data. The RMSE on the AGB estimates is of 51 Mg/ha (R2=0.66) with 1 km resolution map. This paper summarizes the approach developed for tropical forest biomass retrieval and the main results.

Published
2016

76. Combining citizen science phenological observations with remote sensing data

Author

Delbart, Nicolas, Beaubien, Elisabeth, Kergoat , Laurent, Le Toan, Thuy, Pôle de recherche pour l'organisation et la diffusion de l'information géographique (PRODIG), Université Paris 1 Panthéon-Sorbonne (UP1)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-École pratique des hautes études (EPHE), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris-Sorbonne (UP4)-AgroParisTech-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Department of Renewable Resources, University of Alberta, Géosciences Environnement Toulouse (GET), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD), Centre d'études spatiales de la biosphère (CESBIO), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), and Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)

Subjects
[SDU]Sciences of the Universe [physics], [SDU.STU.CL]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Climatology, Plant phenology, Leafing, [SDU.STU]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences, Remote sensing, Green-up date, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract

International audience

Published
2016

77. Tropical forest biomass estimation using P-band Polarimetric SAR Tomography

Author

Ferro-Famil, Laurent, El Hajj Chehade, Bassam, Ho Tong Minh, Dinh, Le Toan, Thuy, Tebaldini, Stefano, Institut d'Électronique et des Technologies du numéRique (IETR), Université de Nantes (UN)-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Territoires, Environnement, Télédétection et Information Spatiale (UMR TETIS), Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-AgroParisTech-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad), Centre d'études spatiales de la biosphère (CESBIO), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Dipartimento di Elettronica, Informazione e Bioingegneria (DEIB), Politecnico di Milano [Milan] (POLIMI), Institut d'Electronique et de Télécommunications de Rennes (IETR), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-AgroParisTech-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Nantes Université (NU)-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Nantes (UN)-Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), and Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)

Subjects
[INFO.INFO-TS]Computer Science [cs]/Signal and Image Processing, [SPI.SIGNAL]Engineering Sciences [physics]/Signal and Image processing, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract

International audience

Published
2016

80. Observation de la végétation depuis l'espace

Author

Calvet, Jean-Christophe, primary, Ceschia, Éric, additional, Courault, Dominique, additional, Dewaele, Hélène, additional, Goulas, Yves, additional, Inglada, Jordi, additional, Le Toan, Thuy, additional, and Maignan, Fabienne, additional

Published
2017
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81. Mesure subsidence du sol de Hanoï ville par interférométrie radar

Author

Ho Tong Minh, Dinh, Quoc Cuong, T., Duc Anh, N., Le Toan, Thuy, Territoires, Environnement, Télédétection et Information Spatiale (UMR TETIS), Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-AgroParisTech-Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad), INSTITUTE OF GEOLOGICAL SCIENCE VAST HANOI VNM, Partenaires IRSTEA, Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA), Centre d'études spatiales de la biosphère (CESBIO), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), and Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)

Subjects
TOMOSAR, VIETNAM, IRSTEA TOMOSAR TOOLKIT, HANOI, [SDE]Environmental Sciences, PS/DS, HAIHUNG, SAR
Abstract

International audience; The rapidly developing urbanization since the last decade of the 20th century leads to the strong groundwater extraction, resulting in the subsidence phenomena in the Hanoi, Vietnam. Recent advances in the multi-temporal spaceborne SAR interferometry, especially with Persistent Scatters Interferometry (PSI) approach, is the robust remote sensing technique for measuring ground subsidence in large scale with millimetric accuracy. This work has presented an advanced PSI analysis, to provide unprecedented spatial extent and continuous temporal coverage of the subsidence in Hanoi City. The correlation between the reference leveling velocity and the estimated PSI result is R2=0.86, and the root mean square error is 4.0 (mm/year), confirming their good agreement. The study shows that subsidence is most severe in the Haihung silt loam areas in the south of the city. The groundwater extraction resulting from urbanization and urban growth is mainly responsible for the subsidence.

Published
2015

85. Canopy structure effect on SAR image texture versus forest biomass relationships

Author

Champion, Isabelle, da Costa, Jean-Pierre, Godineau, Adrien, Villard, Ludovic, Dubois-Fernandez, Patricia, Le Toan, Thuy, Écologie fonctionnelle et physique de l'environnement (EPHYSE), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Laboratoire de l'intégration, du matériau au système (IMS), Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1-Institut Polytechnique de Bordeaux-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre d'études spatiales de la biosphère (CESBIO), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), ONERA - The French Aerospace Lab [Salon], ONERA, Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1 (UB)-Institut Polytechnique de Bordeaux-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), and Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)

Subjects
analyse d'images, télédétection, [SDE.MCG]Environmental Sciences/Global Changes, forêt tropicale, guyane française, synthetic aperture radar, biomasse, Milieux et Changements globaux, écosystème, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract

International audience

Published
2013

86. Extraction of canopy height in French Guiana from airborne laser data using a geostatistical approach

Author

Baghdadi, N., Cresson, Romain, Fayad, I., Bourgine, B., Le Toan, Thuy, Territoires, Environnement, Télédétection et Information Spatiale (UMR TETIS), Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-AgroParisTech-Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad), Bureau de Recherches Géologiques et Minières (BRGM) (BRGM), Centre d'études spatiales de la biosphère (CESBIO), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), and Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)

Subjects
GUYANE FRANCAISE, [SDE]Environmental Sciences
Abstract

International audience; Forest biomass estimation is an important component for understanding the carbon cycle in the environment. An accurate forest biomass assessment is essential for modeling global Carbon fluxes and analyzing the impact on global climate change. Laser altimetry has a high potential for the estimation of forest canopy heights to estimate the forest canopy height, which is used in the biomass estimation. This study describes the processing of airborne laser data in order to estimate canopy heights over several study areas located in dense equatorial forest settings in French Guiana. The data used consist of dense airborne laser data (between 0.9 and 5.6 points by m²). The laser data points are filtered in order to select the laser points corresponding to the top and bottom of the canopy within a moving window of N points. The window size was selection is based on the variogram of the laser elevations that doesn’t show a nugget effect after the filtering of the laser points. Next, the canopy height is calculated for these points (top and bottom of the canopy).

Published
2012

87. Estimation of tropical forest biomass with image texture of radar images

Author

Champion, Isabelle, Da Costa, Jean-Pierre, Godineau, Adrien, Villard, Ludovic, Dubois-Fernandez, Pascale, Le Toan, Thuy, Écologie fonctionnelle et physique de l'environnement (EPHYSE), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Laboratoire de l'intégration, du matériau au système (IMS), Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1 (UB)-Institut Polytechnique de Bordeaux-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre d'études spatiales de la biosphère (CESBIO), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), ONERA - The French Aerospace Lab [Salon], ONERA, Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1-Institut Polytechnique de Bordeaux-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), and Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)

Subjects
analyse d'images, remote sensing, biomass, télédétection, [SDV]Life Sciences [q-bio], [SDE]Environmental Sciences, forestry, image texture, radar
Abstract

International audience; Interest in the world forests has grown to unprecedented heights, especially with growing awareness of their role in the global carbon cycle. Quantifying carbon in forests is therefore of crucial importance for estimating carbon fluxes at the regional and global scale. Carbon quantities are estimated by inferring wood biomass from forest biomass, and then converting it into carbon by using a value of approximately 0.5 ton of carbon for 1 ton of wood. In order to determine the bio-mass of a forest, significant relationships have therefore been established between radar mean intensity and biophysical variables. However, for mature stands (about 80 t/ha and more) increasing biomass reduces the sensitivity of the backscattering coefficient sigma/biomass relationships. Recent studies have shown that texture could be used instead of the usual intensity-age relationships, even for mature stands up to 140 t/ha, the highest biomass value observed for studied forests (monospecific, even-aged forest, subject to identical silvicultural practices and sampling covering all forest stages from sowing to harvest). The present paper aims at extending these observations to tropical forests which is a large component of the terrestrial carbon pool and the carbon sources generated by deforestation in the tropics. Radar images at P-Band were acquired during the TropiSAR experiment in 2009 over the Paracou experimental site with the SETHI ONERA airborne instrument. Paracou is located in a lowland tropical rain forest near Sinnamary, French Guiana where 15 permanent plots of 6.25 ha each were mapped and regularly measured. Three sets of treatments applied to the 15 forest stands provide biomass values from 260 to 470 T/ha. Plots were selected inside the 15th experimental stands with paying attention to the local topogra-phy. Plots with similar slopes were thus compared. Statistical features were then derived a) from gray level statistics (mean sigma, variance, skewness...) and b) the statistics of pixel pairs (energy, contrast, correlation...) for each plot on the basis of the gray level co-occurrence matrix. It is shown for radar images at P-band and polarisation HV that despite the very homogeneous shape of this regenerating forest, linear relationships between some statistical features and forest biomass can be established which does not saturate even for biomass of more than 350 t/ha. These preliminary results are encouraging and further analysis should be carried out to explore the influence of the different treatments on the retrieval performance.

Published
2012

88. Remote sensing observations of low-arctic vegetation green-up

Author

Delbart, Nicolas, Picard, Ghislain, Kergoat, L., Le Toan, Thuy, Ottlé, C., Maignan, F., Pôle de recherche pour l'organisation et la diffusion de l'information géographique (PRODIG), Université Paris 1 Panthéon-Sorbonne (UP1)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-École Pratique des Hautes Études (EPHE), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris-Sorbonne (UP4)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de glaciologie et géophysique de l'environnement (LGGE), Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre d'études spatiales de la biosphère (CESBIO), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement [Gif-sur-Yvette] (LSCE), Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Université Paris-Sorbonne (UP4)-École pratique des hautes études (EPHE)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Panthéon-Sorbonne (UP1), Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Paris-Saclay-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Paris 1 Panthéon-Sorbonne (UP1)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-École pratique des hautes études (EPHE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry]), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ), and Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)

Subjects
Low-arctic, [SHS.GEO]Humanities and Social Sciences/Geography, Remote sensing, Observations, Vegetation green-up
Published
2012

89. Estimation of tropical forest biomass using image texture of radar images

Author

Champion, Isabelle, Da Costa, Jean-Pierre, Godineau, Adrien, Villard, Ludovic, Dubois-Fernandez, Pascale, Le Toan, Thuy, Écologie fonctionnelle et physique de l'environnement (EPHYSE - UR1263), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Laboratoire de l'intégration, du matériau au système (IMS), Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1-Institut Polytechnique de Bordeaux-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre d'études spatiales de la biosphère (CESBIO), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), ONERA - The French Aerospace Lab [Châtillon], ONERA, Écologie fonctionnelle et physique de l'environnement (EPHYSE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and ONERA-Université Paris Saclay (COmUE)

Subjects
[INFO.INFO-TS]Computer Science [cs]/Signal and Image Processing, [SPI.SIGNAL]Engineering Sciences [physics]/Signal and Image processing
Abstract

International audience; Quantifying forest biomass is of crucial importance for estimating carbon fluxes on the regional and global scale in climate change studies. Significant relationships have already been established between radar mean intensity and forest biomass, but these relationships show a reduced sensitivity to biomass variations for mature stands (about 80 t.ha-1 and more). On the contrary, recent studies have shown that image texture is significantly related to biomass even for mature stands for a temperate, monospecific, even-aged forest of which the biomass is 140 t.ha-1 at its highest point. The present paper aims at extending these observations to tropical forests which represent a large terrestrial biomass pool with values higher than 450 t.ha-1. Radar images were acquired during the TropiSAR experiment in 2009, which took place over a tropical rain forest located in French Guyana with the use of SETHI ONERA airborne instrument. Three sets of treatments applied to 15 forest stands provided biomass values from 260 to 470 t.ha-1 and permanent plots of 6.25 ha each were mapped and regularly measured. Homogeneous patches were selected inside each of the 15 experimental stands. Statistical features were then derived for each patch: a) from gray level statistics; b) from the statistics of pixel pairs on the basis of the gray level co-occurrence matrix. It is shown that linear relationships between texture features and forest biomass are heavily influenced by stand structure and the local topography and soil of the experimental plots.

Published
2012

90. Monitoring surface and groundwater variations using multisatellite observations and hydrological modelling

Author

Frappart, Frederic, Seyler, Frederique, Fabrice Papa, Martinez, Jean-Michel, Le Toan, Thuy, Da Silva, Joecila Santos, Prigent, Catherine, Rossow, William B., Hafeez, M. (ed.), van de Giesen, N. (ed.), Bardsley, E. (ed.), Seyler, Frédérique (ed.), Pail, R. (ed.), and Taniguchi, M. (ed.)

Subjects
EAU DE SURFACE, MODELE HYDROLOGIQUE, STOCKAGE, NIVEAU DE L'EAU, BASSIN FLUVIAL, SATELLITE SPOT, TELEDETECTION SPATIALE, ANALYSE QUANTITATIVE, EAU SOUTERRAINE, VARIATION PLURIANNUELLE, PLAINE INONDABLE, ALTIMETRIE
Published
2011

98. Forest height estimation in a tropical forest context from PolInSAR measurements: Illustration from the TropiSAR campaign in French Guyana

Author

Dubois-Fernandez, Pascale, Le Toan, Thuy, Chave, Jérôme, Blanc, Lilian, Daniel, Sandrine, and Davidson, Malcom

Abstract

The BIOMASS mission was retained in January 2009 as one of the three candidates for the next Earth Explorer Core mission to go to phase A. BIOMASS main objective is to provide information on the carbon sinks and sources in the forests globally, which will be of essential value for climate modelling and policy adaptation, e.g. REDD. Up to now, biomass retrieval algorithms have been developed and validated for the range of biomass up to 300 t/ha. The methods are based on combining SAR intensity and SAR Polarimetric interferometry (PolInSAR) which provide respectively estimates of biomass and canopy height. The remaining questions concern the overall performance of the retrieval algorithms in tropical forests characterized by high biomass density (> 300 t/ha) and complex structure. The TropiSAR experiment in French Guyana was proposed to provide feedbacks on the performances of a P-band SAR to measure biomass and canopy height of a tropical forest with higher biomass density. Characterising tropical forests is essential as it represents a large component of the terrestrial carbon pool and the carbon sources. Specifically, TropiSAR was designed to provide measurements of temporal coherence at P-band over tropical forests for time intervals compatible with space-borne missions (typically 20-30 days), to assess performances of methods transforming P-Band SAR intensity and interferometric measurements into forest biomass and forest height. The SAR system is the ONERA airborne system SETHI that flew in French Guyana in August 2009. This paper presents the first results from this analysis. The temporal coherence at P-band over tropical forests is observed to remain high even after 22 days, a time interval period compatible with typical SAR orbit cycle. The vegetation height map estimated from Polarimetric interferometry is shown to be in good agreement with Lidar measured heights and the in-situ measurements in the study area. The PolInSAR derived height captures the main structural features of the studied forests.

Published
2010

99. Local spatial structure of forest biomass and its consequences for remote sensing of carbon stocks

Author

Rejou-Mechain, Maxime, Muller-Landau, Hélène C., Detto, M., Thomas, Sean C., Le Toan, Thuy, Saatchi, Sassan, Barreto-Silva, J.S., Bourg, N.A., Bunyavejchewin, Sarayudh, Butt, Nathalie, Brockelman, W.Y., Cao, M., Cardenas, D., Chiang, J.M., Chuyong, George B., Clay, K., Condit, Richard, Dattaraja, H.S., Davies, Stuart J., Duque, Alvaro, Esufali, S., Ewango, Corneille, Fernando, R.H.S., Fletcher, Christine D., Gunatilleke, I.A.U.N., Hao, Z., Harms, K.E., Hart, T.B., Hérault, Bruno, Howe, R.W., Hubbell, Stephen P., Johnson, D.J., Kenfack, David, Larson, A.J., Lin, L., Lin, Y., Lutz, J.A., Makana, Jean-Rémy, Malhi, Yadvinder, Marthews, T. R., McEwan, R. W., McMahon, S.M., McShea, W.J., Muscarella, R., Nathalang, A., Noor, N.S.M., Nytch, C.J., Oliveira, A.A., Phillips, R.P., Pongpattananurak, N., Punchi-Manage, R., Salim, R., Schurman, J., Sukumar, R., Suresh, H.S., Suwanvecho, U., Thomas, D.W., Thompson, J., Uriarte, Maria, Valencia, Renato, Vicentini, Alberto, Wolf, A.T., Yap, S., Yuan, Z., Zartman, Charles Eugene, Zimmerman, Jess K., Chave, Jérôme, Rejou-Mechain, Maxime, Muller-Landau, Hélène C., Detto, M., Thomas, Sean C., Le Toan, Thuy, Saatchi, Sassan, Barreto-Silva, J.S., Bourg, N.A., Bunyavejchewin, Sarayudh, Butt, Nathalie, Brockelman, W.Y., Cao, M., Cardenas, D., Chiang, J.M., Chuyong, George B., Clay, K., Condit, Richard, Dattaraja, H.S., Davies, Stuart J., Duque, Alvaro, Esufali, S., Ewango, Corneille, Fernando, R.H.S., Fletcher, Christine D., Gunatilleke, I.A.U.N., Hao, Z., Harms, K.E., Hart, T.B., Hérault, Bruno, Howe, R.W., Hubbell, Stephen P., Johnson, D.J., Kenfack, David, Larson, A.J., Lin, L., Lin, Y., Lutz, J.A., Makana, Jean-Rémy, Malhi, Yadvinder, Marthews, T. R., McEwan, R. W., McMahon, S.M., McShea, W.J., Muscarella, R., Nathalang, A., Noor, N.S.M., Nytch, C.J., Oliveira, A.A., Phillips, R.P., Pongpattananurak, N., Punchi-Manage, R., Salim, R., Schurman, J., Sukumar, R., Suresh, H.S., Suwanvecho, U., Thomas, D.W., Thompson, J., Uriarte, Maria, Valencia, Renato, Vicentini, Alberto, Wolf, A.T., Yap, S., Yuan, Z., Zartman, Charles Eugene, Zimmerman, Jess K., and Chave, Jérôme

Abstract

Advances in forest carbon mapping have the potential to greatly reduce uncertainties in the global carbon budget and to facilitate effective emissions mitigation strategies such as REDD+. Though broad scale mapping is based primarily on remote sensing data, the accuracy of resulting forest carbon stock estimates depends critically on the quality of field measurements and calibration procedures. The mismatch in spatial scales between field inventory plots and larger pixels of current and planned remote sensing products for forest biomass mapping is of particular concern, as it has the potential to introduce errors, especially if forest biomass shows strong local spatial variation. Here, we used 30 large (8-50 ha) globally distributed permanent forest plots to quantify the spatial variability in aboveground biomass (AGB) at spatial grains ranging from 5 to 250 m (0.025-6.25 ha), and we evaluate the implications of this variability for calibrating remote sensing products using simulated remote sensing footprints. We found that the spatial sampling error in AGB is large for standard plot sizes, averaging 46.3% for 0.1 ha subplots and 16.6% for 1 ha subplots. Topographically heterogeneous sites showed positive spatial autocorrelation in AGB at scales of 100 m and above; at smaller scales, most study sites showed negative or nonexistent spatial autocorrelation in AGB. We further show that when field calibration plots are smaller than the remote sensing pixels, the high local spatial variability in AGB leads to a substantial "dilution" bias in calibration parameters, a bias that cannot be removed with current statistical methods. Overall, our results suggest that topography should be explicitly accounted for in future sampling strategies and that much care must be taken in designing calibration schemes if remote sensing of forest carbon is to achieve its promise.

Published
2014

100. Effects of changing cultural practices on C-band SAR backscatter using Envisat ASAR data in the Mekong River Delta

Author

Lam-Dao, Nguyen, Le Toan, Thuy, Apan, Armando, Bouvet, Alexandre, Young, Frank, Le-Van, Trung, GIS and Remote Sensing Research Center, Ho Chi Minh City Institute of Resources Geography, University of Southern Queensland (USQ), Centre d'études spatiales de la biosphère (CESBIO), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Faculty of Engineering and Surveying, GIS and Remote Sensing Center, HoChiMinh City Institute of Resources Geography, Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), and Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)

Subjects
cultural practices, rice, [INFO.INFO-TI]Computer Science [cs]/Image Processing [eess.IV], Mekong River Delta, mapping, SAR
Abstract

International audience; Changes in rice cultivation systems have been observed in the Mekong River Delta, Vietnam. Among the changes in cultural practices, the change from transplanting to direct sowing, the use of water-saving technology, and the use of high production method could have impacts on radar remote sensing methods previously developed for rice monitoring. Using Envisat (Environmental Satellite) ASAR (Advanced Synthetic Aperture Radar) data over the province of An Giang, this study showed that the radar backscattering behaviour is much different from that of the reported traditional rice. At the early stage of the season, direct sowing on fields with rough and wet soil surface provides very high backscatter values for HH (Horizontal transmit - Horizontal receive polarisation) and VV (Vertical transmit - Vertical receive polarisation) data, as a contrast compared to the very low backscatter of fields covered with water before emergence. The temporal increase of the backscatter is therefore not observed clearly over direct sowing fields. Hence, the use of the intensity temporal change as a rice classifier proposed previously may not apply. Due to the drainage that occurs during the season, HH, VV and HH/VV are not strongly related to biomass, in contrast with past results. However, HH/VV ratio could be used to derive the rice/non-rice classification algorithm for all conditions of rice fields in the test province. The mapping results using the HH/VV polarization ratio at a single date in the middle period of the rice season were assessed using statistical data at different districts in the province, where very high accuracy was found. The method can be applied to other regions, provided that the synthetic aperture radar data are acquired during the peak period of the rice season, and that few training fields provide adjusted threshold values used in the method.

Published
2009

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