6 Apr
2020
6 Apr
'20
3:03 p.m.
Annonce postée par : CollinAntoine (antoine.collin(a)ephe.psl.eu)
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Proposition de thèse (09/2020 à 08/2023)
WaveForMer: Structure et dynamique des habitats du continuum terre-mer à très haute
résolution via le lidar topobathymétrique à forme d’onde complète
Mots clés: Cartographie, habitats, Lidar, forme d’onde, topobathymétrie, estuaire,
littoral
Contexte
La zone côtière constitue un point de rencontre des changements globaux (hausse de la
température, du niveau marin, et de l’acidité) et locaux (destruction des habitats,
déforestation, hypersédimentation, surpêche), exacerbés par la croissance démographique
(urbanisation, pollution) (Stocker et al., 2014). La compréhension des interactions entre
les structures spatiales des habitats, à la fois terrestres et marines, et les processus
hydro-sédimentaires et morphodynamiques est cruciale pour la gestion durable de ces zones
côtières attractives (Suanez & Bruzzi, 1999). La modélisation spatiale du paysage
côtier le long du continuum terre-mer est attendue à fine voire très fine échelle par les
gestionnaires et autres parties prenantes. Or, bien que cette caractérisation soit
atteinte pour la plupart des zones côtières terrestres, à travers l’utilisation de
l’imagerie aérienne et satellitaire à très haute résolution spatiale (Collin et al.,
2019), elle res
te marginale voire absente pour les zones côtières marines en raison de la turbidité de
la colonne d’eau, entravant l’utilisation de l’image aérienne et satellitaire classique,
c’est-à-dire passive, et de la difficulté, la dangerosité voire l’impossibilité d’employer
des techniques nautiques (Guenther, 2000). Un système de télédétection permettant de lever
à la fois les eaux peu profondes côtières et les zones terrestres adjacentes est vivement
attendu.
Le lidar aéroporté est un système actif doté de centrale inertielle géolocalisée, mesurant
la distance qui sépare l’avion d’une cible côtière par émission-réception d’une impulsion
laser optique. Sa forme d’onde du lidar est majoritairement traitée pour l’extraction de
la topométrie en mode infrarouge. L’analyse plus complète de la forme d’onde offre l’accès
à la hauteur de la végétation (Collin et al., 2010), mais aussi à la hauteur d’eau en mode
vert, grâce à la connaissance des pics intermédiaires (Collin et al., 2008). Les systèmes
topobathymétriques, dotés des modes infrarouge et vert, permettent d’échantillonner
densément le relief du continuum terre-mer, générant des modèles numériques de terrain à
très haute résolution spatiale (Collin et al., 2012). L’utilisation approfondie de la
forme d’onde attribue une intensité de rétrodiffusion à chaque pic, offrant l’opportunité
de cartographier la nature des habitats ter
restres et marins (Collin et al., 2012, Collin et al., 2018). Cette thèse vise à créer la
première modélisation, 3D à très haute résolution, de la dynamique de l’occupation du
continuum terre-mer basée sur l’analyse et la classification de la forme d’onde complète
des modes infrarouge et vert.
Objectifs
1. Créer une chaîne de traitements du signal, du nuage de points et de l’image basée sur
la forme d’onde complète du lidar topobathymétrique (infrarouge et vert) ;
2. Classifier et régresser les variables liées aux habitats du paysage 3D terre-mer via
l’apprentissage profond calibré/validé par l’échantillonnage au air/sol/fond ;
3. Simuler rétrospectivement et prospectivement l’évolution surfacique et volumétrique des
habitats en fonction des variables environnementales et modalités de gestion du bassin
versant.
Profil et compétences recherchées
Motivé.e et autonome, l'étudiant.e de Master 2 ou Ingénieur 3 devra avoir un cursus en
géographie, océanographie ou écologie avec de très bonnes compétences en informatique
(programmation Python, R, Matlab, IDL, environnement Linux pour le traitement du signal)
et statistiques (apprentissage automatique pour le traitement du nuage de points et
image).
Un très bon niveau d’Anglais est requis (expression écrite et orale élevée).
Rigueur et Sociabilité seront très appréciées.
Lieu: Centre de Géoécologie Littorale (CGeL), Ecole Pratiques des Hautes Etudes (EPHE) -
Paris Sciences Lettres, UMR 6554 LETG,15 boulevard de la mer, 35800 Dinard.
Encadrements: Antoine COLLIN (Maître de Conférences EPHE, HDR) au LETG-Dinard
Co-encadrement: Thomas Corpetti (Directeur de Recherche CNRS) au LETG-Rennes
Candidature: Avant le 21 avril 2020 (23h59 UTC+2), envoi du CV, lettre de motivation et
notes des trois derniers semestres au Directeur du CGeL: antoine.collin(a)ephe.psl.eu
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