Imagerie en champ proche de systèmes racinaires par radar à pénétration de sol
| Autor: | Aboudourib, Abderrahmane |
|---|---|
| Přispěvatelé: | Laboratoire Génie électrique et électronique de Paris (GeePs), CentraleSupélec-Sorbonne Université (SU)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire des signaux et systèmes (L2S), CentraleSupélec-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Paris-Saclay, Mohammed Serhir |
| Jazyk: | francouzština |
| Rok vydání: | 2020 |
| Předmět: |
Traitement du signal et imagerie
3-D reconstruction Laboratory and field experimentation Radar à pénétration de sol Signal processing and imaging Architecture racinaire Ground Penetrating Radar Reconstruction 3-D [SPI.SIGNAL]Engineering Sciences [physics]/Signal and Image processing Tree root architecture Expérimentation en laboratoire et terrain [SPI.TRON]Engineering Sciences [physics]/Electronics |
| Zdroj: | Traitement du signal et de l'image [eess.SP]. Université Paris-Saclay, 2020. Français. ⟨NNT : 2020UPAST048⟩ |
| Popis: | The mapping of tree root systems within inhomogeneous dispersive subsoils is investigated by means of a non-destructive technique: Ground-Penetrating Radar (GPR). This work is motivated by the growing need for tree health and stability control, as well as the negative impact of roots on urban infrastructure, which could seriously compromise the safety of people and properties. A state of the art has allowed us to determine the limiting factors of coarse root (diameter > 0.5 cm) detection and resolution by GPR. Then, the focus is put on a novel processing procedure to reconstruct 3-D root architectures from GPR data with no a priori information on the soils involved. Viability is studied from comprehensive numerical simulations (via gprMax) on realistic root models in 3-D heterogeneous dispersive environments; this in particular means a number of simulations involving a variety of soils. Controlled laboratory measurements are conducted on root prototypes using a bi-static GPR system operating at 300 MHz – 3.3 GHz frequency range. This is extended to field studies on real root systems with the use of a commercial GPR (MALA). The good performance and high potential of the proposed approach are illustrated accordingly.; La cartographie de systèmes racinaires dans des sols dispersifs et inhomogènes est mise en œuvre au moyen d’une technique non-destructive : le radar à pénétration de sol (dit GPR). Ce travail est motivé par les besoins croissants en termes de contrôle de santé et de stabilité des arbres, ainsi que l’impact négatif des racines sur les infrastructures urbaines pouvant parfois compromettre la sécurité des personnes et des biens. Un état de l'art a permis de déterminer les facteurs limitant la détection et la résolution des racines ligneuses (diamètre > 0,5 cm) par GPR. Puis l'accent est mis sur une nouvelle procédure de traitement pour reconstruire les architectures 3-D des racines à partir de données GPR sans information a priori sur les sols impliqués. La viabilité de la méthode proposée est étudiée à partir de simulations numériques (via gprMax) pour des modèles de racines réalistes en environnements hétérogènes dispersifs; cela implique un nombre de configurations pour une variété de sols. Des mesures contrôlées en laboratoire sont conduites sur des prototypes de racines en utilisant un système bi-statique dans la gamme fréquentielle 300 MHz – 3,3 GHz. Ceci est étendu à des études terrain de systèmes racinaires d’arbres réels avec l'utilisation d'un GPR commercial (MALA). Les bonnes performances et la pertinence de l'approche proposée sont illustrées par de multiples exemples. |
| Databáze: | OpenAIRE |
| Externí odkaz: |
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