REFLECT : logiciel de restitution des réflectances au sol pour l’amélioration de la qualité de l'information extraite des images satellitales à haute résolution spatiale

RÉSUMÉ - Les images satellitales multispectrales, notamment celles à haute résolution spatiale (plus fine que 30 m au sol), représentent une source d’information inestimable pour la prise de décision dans divers domaines liés à la gestion des ressources naturelles, à la préservation de l’environnement ou à l’aménagement et la gestion des centres urbains. Les échelles d’étude peuvent aller du local (résolutions plus fines que 5 m) à des échelles régionales (résolutions plus grossières que 5 m). Ces images caractérisent la variation de la réflectance des objets dans le spectre qui est l’information clé pour un grand nombre d’applications de ces données. Or, les mesures des capteurs satellitaux sont aussi affectées par des facteurs « parasites » liés aux conditions d’éclairement et d’observation, à l’atmosphère, à la topographie et aux propriétés des capteurs. Deux questions nous ont préoccupé dans cette recherche. Quelle est la meilleure approche pour restituer les réflectances au sol à partir des valeurs numériques enregistrées par les capteurs tenant compte des ces facteurs parasites ? Cette restitution est-elle la condition sine qua non pour extraire une information fiable des images en fonction des problématiques propres aux différents domaines d’application des images (cartographie du territoire, monitoring de l’environnement, suivi des changements du paysage, inventaires des ressources, etc.) ? Les recherches effectuées les 30 dernières années ont abouti à une série de techniques de correction des données des effets des facteurs parasites dont certaines permettent de restituer les réflectances au sol. Plusieurs questions sont cependant encore en suspens et d’autres nécessitent des approfondissements afin, d’une part d’améliorer la précision des résultats et d’autre part, de rendre ces techniques plus versatiles en les adaptant à un plus large éventail de conditions d’acquisition des données. Nous pouvons en mentionner quelques unes : - Comment prendre en compte des caractéristiques atmosphériques (notamment des particules d’aérosol) adaptées à des conditions locales et régionales et ne pas se fier à des modèles par défaut qui indiquent des tendances spatiotemporelles à long terme mais s’ajustent mal à des observations instantanées et restreintes spatialement ? - Comment tenir compte des effets de « contamination » du signal provenant de l’objet visé par le capteur par les signaux provenant des objets environnant (effet d’adjacence) ? ce phénomène devient très important pour des images de résolution plus fine que 5 m; - Quels sont les effets des angles de visée des capteurs hors nadir qui sont de plus en plus présents puisqu’ils offrent une meilleure résolution temporelle et la possibilité d’obtenir des couples d’images stéréoscopiques ? - Comment augmenter l’efficacité des techniques de traitement et d’analyse automatique des images multispectrales à des terrains accidentés et montagneux tenant compte des effets multiples du relief topographique sur le signal capté à distance ? D’autre part, malgré les nombreuses démonstrations par des chercheurs que l’information extraite des images satellitales peut être altérée à cause des tous ces facteurs parasites, force est de constater aujourd’hui que les corrections radiométriques demeurent peu utilisées sur une base routinière tel qu’est le cas pour les corrections géométriques. Pour ces dernières, les logiciels commerciaux de télédétection possèdent des algorithmes versatiles, puissants et à la portée des utilisateurs. Les algorithmes des corrections radiométriques, lorsqu’ils sont proposés, demeurent des boîtes noires peu flexibles nécessitant la plupart de temps des utilisateurs experts en la matière. Les objectifs que nous nous sommes fixés dans cette recherche sont les suivants : 1) Développer un logiciel de restitution des réflectances au sol tenant compte des questions posées ci-haut. Ce logiciel devait être suffisamment modulaire pour pouvoir le bonifier, l’améliorer et l’adapter à diverses problématiques d’application d’images satellitales; et 2) Appliquer ce logiciel dans différents contextes (urbain, agricole, forestier) et analyser les résultats obtenus afin d’évaluer le gain en précision de l’information extraite par des images satellitales transformées en images des réflectances au sol et par conséquent la nécessité d’opérer ainsi peu importe la problématique de l’application. Ainsi, à travers cette recherche, nous avons réalisé un outil de restitution de la réflectance au sol (la nouvelle version du logiciel REFLECT). Ce logiciel est basé sur la formulation (et les routines) du code 6S (Seconde Simulation du Signal Satellitaire dans le Spectre Solaire) et sur la méthode des cibles obscures pour l’estimation de l’épaisseur optique des aérosols (aerosol optical depth, AOD), qui est le facteur le plus difficile à corriger. Des améliorations substantielles ont été apportées aux modèles existants. Ces améliorations concernent essentiellement les propriétés des aérosols (intégration d’un modèle plus récent, amélioration de la recherche des cibles obscures pour l’estimation de l’AOD), la prise en compte de l’effet d’adjacence à l’aide d’un modèle de réflexion spéculaire, la prise en compte de la majorité des capteurs multispectraux à haute résolution (Landsat TM et ETM+, tous les HR de SPOT 1 à 5, EO-1 ALI et ASTER) et à très haute résolution (QuickBird et Ikonos) utilisés actuellement et la correction des effets topographiques l’aide d’un modèle qui sépare les composantes directe et diffuse du rayonnement solaire et qui s’adapte également à la canopée forestière. Les travaux de validation ont montré que la restitution de la réflectance au sol par REFLECT se fait avec une précision de l’ordre de ±0.01 unités de réflectance (pour les bandes spectrales du visible, PIR et MIR), même dans le cas d’une surface à topographie variable. Ce logiciel a permis de montrer, à travers des simulations de réflectances apparentes à quel point les facteurs parasites influant les valeurs numériques des images pouvaient modifier le signal utile qui est la réflectance au sol (erreurs de 10 à plus de 50%). REFLECT a également été utilisé pour voir l’importance de l’utilisation des réflectances au sol plutôt que les valeurs numériques brutes pour diverses applications courantes de la télédétection dans les domaines des classifications, du suivi des changements, de l’agriculture et de la foresterie. Dans la majorité des applications (suivi des changements par images multi-dates, utilisation d’indices de végétation, estimation de paramètres biophysiques, …), la correction des images est une opération cruciale pour obtenir des résultats fiables. D’un point de vue informatique, le logiciel REFLECT se présente comme une série de menus simples d’utilisation correspondant aux différentes étapes de saisie des intrants de la scène, calcul des transmittances gazeuses, estimation de l’AOD par la méthode des cibles obscures et enfin, l’application des corrections radiométriques à l’image, notamment par l’option rapide qui permet de traiter une image de 5000 par 5000 pixels en 15 minutes environ. Cette recherche ouvre une série de pistes pour d’autres améliorations des modèles et méthodes liés au domaine des corrections radiométriques, notamment en ce qui concerne l’intégration de la FDRB (fonction de distribution de la réflectance bidirectionnelle) dans la formulation, la prise en compte des nuages translucides à l’aide de la modélisation de la diffusion non sélective et l’automatisation de la méthode des pentes équivalentes proposée pour les corrections topographiques.

Classification of Handwritten Characters: Definition, Identification and Utilisation of Regional Characteristics for Lower Case English Characters

A new procedure for the classification of lower case English language characters is presented in this work . The character image is binarised and the binary image is further grouped into sixteen smaller areas ,called Cells . Each cell is assigned a name depending upon the contour present in the cell and occupancy of the image contour in the cell. A data reduction procedure called Filtering is adopted to eliminate undesirable redundant information for reducing complexity during further processing steps . The filtered data is fed into a primitive extractor where extraction of primitives is done . Syntactic methods are employed for the classification of the character . A decision tree is used for the interaction of the various components in the scheme . 1ike the primitive extraction and character recognition. A character is recognized by the primitive by primitive construction of its description . Openended inventories are used for including variants of the characters and also adding new members to the general class . Computer implementation of the proposal is discussed at the end using handwritten character samples . Results are analyzed and suggestions for future studies are made. The advantages of the proposal are discussed in detail .

Intelligent Agent-based Multilingual Information Retrieval System

The goal of this work is to develop an Open Agent Architecture for Multilingual information retrieval from Relational Database. The query for information retrieval can be given in plain Hindi or Malayalam; two prominent regional languages of India. The system supports distributed processing of user requests through collaborating agents. Natural language processing techniques are used for meaning extraction from the plain query and information is given back to the user in his/ her native language. The system architecture is designed in a structured way so that it can be adapted to other regional languages of India

English-Malayalam Cross-Lingual Information Retrieval – an Experience

This paper describes about an English-Malayalam Cross-Lingual Information Retrieval system. The system retrieves Malayalam documents in response to query given in English or Malayalam. Thus monolingual information retrieval is also supported in this system. Malayalam is one of the most prominent regional languages of Indian subcontinent. It is spoken by more than 37 million people and is the native language of Kerala state in India. Since we neither had any full-fledged online bilingual dictionary nor any parallel corpora to build the statistical lexicon, we used a bilingual dictionary developed in house for translation. Other language specific resources like Malayalam stemmer, Malayalam morphological root analyzer etc developed in house were used in this work

Regional climate model applications on sub-regional scales over the Indian monsoon region: The role of domain size on downscaling uncertainty

Regional climate models are becoming increasingly popular to provide high resolution climate change information for impacts assessments to inform adaptation options. Many countries and provinces requiring these assessments are as small as 200,000 km2 in size, significantly smaller than an ideal domain needed for successful applications of one-way nested regional climate models. Therefore assessments on sub-regional scales (e.g., river basins) are generally carried out using climate change simulations performed for relatively larger regions. Here we show that the seasonal mean hydrological cycle and the day-to-day precipitation variations of a sub-region within the model domain are sensitive to the domain size, even though the large scale circulation features over the region are largely insensitive. On seasonal timescales, the relatively smaller domains intensify the hydrological cycle by increasing the net transport of moisture into the study region and thereby enhancing the precipitation and local recycling of moisture. On daily timescales, the simulations run over smaller domains produce higher number of moderate precipitation days in the sub-region relative to the corresponding larger domain simulations. An assessment of daily variations of water vapor and the vertical velocity within the sub-region indicates that the smaller domains may favor more frequent moderate uplifting and subsequent precipitation in the region. The results remained largely insensitive to the horizontal resolution of the model, indicating the robustness of the domain size influence on the regional model solutions. These domain size dependent precipitation characteristics have the potential to add one more level of uncertainty to the downscaled projections.

Evaluación y análisis en la optimización logística de la inspección antinarcóticos de la sociedad portuaria regional de Barranquilla

Teniendo en cuenta el dinamismo y constante evolución del comercio internacional y la necesidad de incrementar la competitividad de las naciones, para garantizar un crecimiento y desarrollo de las mismas, en este trabajo de investigación se hace un estudio a un proceso de exportación que se ve en los puertos colombianos la Inspección Antinarcóticos, que se realiza a las cargas de exportación. Para tal fin se investigaron los marcos legales y regulatorios de este proceso, la documentación requerida, la infraestructura del puerto y se determinó la realización actual de la Inspección Antinarcóticos en la Sociedad Portuaria Regional de Barranquilla, contando con la colaboración de quienes ejecutan el procedimiento y/o participan de éste. Con la información recopilada y analizada y el uso de herramientas informáticas, se identificaron oportunidades de mejora que son el resultado de esta investigación.

Análisis de algunas alternativas de control en los acuerdos de cooperación bilateral, regional y multilateral en materia ambiental. Estudio de caso: La regulación del acceso a los recursos genéticos frente a la amenaza de la biopiratería en el Convenio de Diversidad Biológica, La Comunidad Andina y el Tratado de Libre Comercio con Estados Unidos

Esta monografía avanza en la revisión conceptual que permita establecer posibles alternativas de control en los acuerdos de cooperación bilateral, regional y multilateral, que contribuyan a mitigar el efecto de la biopiratería en Colombia debido al acceso de los recursos genéticos. Parte de un análisis comparado de los aspectos básicos de control propuestos para las negociaciones en materia ambiental que se llevaron a cabo en tres ámbitos distintos: el bilateral, el multilateral y el regional, tomando como referencia el tema de la protección de los recursos genéticos de acuerdo con lo establecido en la Convención de Diversidad Biológica, la Decisión 391 de 1996 de la Comunidad Andina y el texto del TLC entre Colombia y Estados Unidos, con énfasis en la negociación de los temas ambientales. Lo anterior con base en información secundaria, referida específicamente a publicaciones oficiales de gobierno, tratados, textos y revistas académicas especializadas, páginas oficiales y publicaciones de institutos de investigación, las cuales permitieron un acercamiento más profundo a los puntos de observación.

La estrategia de liderazgo regional de la India a través de la cooperación sur-sur (2003-2012)

La presente investigación tiene como objetivo analizar en qué medida la estrategia de liderazgo regional de la India ha sido impulsada a través de los programas y proyectos de cooperación sur-sur ofrecidos por este país en el periodo de 2003-2012. De igual forma se pretende indagar sobre el papel histórico que ha jugado la India en el establecimiento y posterior evolución de esta nueva forma de cooperación que ha sido vista por la mayoría de los académicos como un complemento de la cooperación norte-sur, y que responde a una serie de intereses particulares. En este caso en particular, la cooperación sur-sur ha sido utilizada por India como una herramienta para incrementar sus capacidades de poder que le permitan consolidarse como líder regional.

FACTORES SOCIODEMOGRÁFICOS, Y LABORALES RELACIONADOS CON LA CALIFICACIÓN DE PÉRDIDA DE LA CAPACIDAD LABORAL DE PATOLOGÍAS DE ORIGEN LABORAL Y COMÚN POR LA JUNTA REGIONAL DE CALIFICACIÓN DE INVALIDEZ DEL META 2012 – 2013

Introducción: Fueron calificados en Colombia con pérdida de la capacidad laboral (PCL), de Incapacidad Permanente Parcial (5%-49%), 54.272 casos, de los cuales en el Departamento del Meta se calificaron 730 casos. Objetivo: Establecer los factores sociodemográficos y laborales asociados con la calificación de PCL de patologías de origen laboral y común por la Junta Regional de Calificación de Invalidez del Meta (JRCIM) (2012-2013). Metodología: Estudio de corte transversal, observacional, con una población muestra de 1.140 registros de personas calificadas con pérdida de la capacidad laboral entre 2012-2013, la información se recolectó mediante la base de datos de pacientes calificados en la JRCIM, en donde se indagó sobre los factores sociodemográficos, laborales y porcentaje de PCL. Resultados: 73.6 % de la población fueron de género masculino, la actividad económica que predominó fue la de servicios domésticos con el 76.5%, la mayoría desempeñaba el cargo de oficios varios con el 6%, el 53.7 % fueron calificados con PCL del 16 – 30 %. No se evidenció asociación estadísticamente significativa entre el porcentaje de PCL y factores laborales y socio-demográficos. Conclusiones: La calificación de PCL, en el Meta está marcada por factores tales como la edad y el género masculino, igualmente la actividad económica que predominó fue la de servicios domésticos, transporte y educación, estos sectores deben ser intervenidos en términos de vigilancia epidemiológica para prevenir estados de incapacidad permanente parcial e invalidez.

Investment in transport capacity and regulation of regional monopolies in natural gas commodity markets

This paper develops a model of the regulator-regulated firm relationship in a regional natural gas commodity market which can be linked to a competitive market by a pipeline. We characterize normative policies under which the regulator, in addition to setting the level of the capacity of the pipeline, regulates the price of gas, under asymmetric information on the firm’s technology, and may (or may not) operate (two-way) transfers between consumers and the firm. We then focus on capacity and investigate how its level responds to the regulator’s taking account of the firm’s incentive compatibility constraints. The analysis yields some insights on the role that transport capacity investments may play as an instrument to improve the efficiency of geographically isolated markets.

Information and communication technologies for development : examples from India and Uganda. 'Tecnologías de la información y la comunicación para el desarrollo : ejemplos en India y Uganda'.

Monográfico con el título: 'La Alfabetización Tecnológica y el desarrollo regional'. Resumen basado en el de la publicación

Desarrollo de un visor cartográfico para el Parque Regional de Sierra Espuña

El objetivo de esta comunicación es presentar el proyecto de desarrollo de un portal web en el que se pone a disposición de los usuarios de la red, la información espacial relacionada con el Parque Regional de Sierra Espuña, dónde puedan interactuar con la misma para elaborar mapas personalizados, sin necesidad de tener ningún programa específico instalado en sus ordenadores, ni ser un especialista en Sistemas de Información Geográfica

Unlocking Geographical Information from Academia: an Open Source WebGIS Solution

Los Centros de Investigación de Geografía son por lo general productores de un gran volumen de Información Geográfica (IG), los cuales generan tanto proyectos financiados como iniciativas de investigación individuales. El Centro de Estudos de Geografia e Planeamento Regional (e-GEO) ha estado involucrado en varios proyectos a escala local, regional, nacional e internacional. Recientemente, dos cuestiones fueron objeto de debate. Una de ellas fue el hecho de que la información espacial obtenida a partir del desarrollo de tales proyectos de investigación no ha tenido la visibilidad que se esperaba. En la mayoría de las veces, la IG de estos proyectos no estaba en el formato adecuado para que los investigadores -o incluso el público en general o grupos de interés- pudieran pesquisar fácilmente. La segunda cuestión era sobre cómo hacer que estos resultados pudieran ser accesibles al alcance de todos, en todos los lugares, fácilmente y con los mínimos costes para el Centro, teniendo en cuenta el actual contexto económico portugués y los intereses de e-GEO. Estas dos cuestiones se resuelven con una sola respuesta: la puesta en marcha de un WebGIS en una plataforma Open Source. En este trabajo se ilustra la producción de un instrumento para la difusión de las indicaciones geográficas en el World Wide Web, utilizando únicamente software libre y freeware. Esta herramienta permite a todos los investigadores del Centro publicar su IG, la cual aparece como plenamente accesible a cualquier usuario final. Potencialmente, el hecho de permitir que este tipo de información sea plenamente accesible debería generar un gran impacto, acortando las distancias entre el trabajo realizado por los académicos y el usuario final. Creemos que es una óptima manera para que el público pueda acceder e interpretar la información espacial. En conclusión, esta plataforma debería servir para cerrar la brecha entre productores y usuarios de la información geográfica, permitiendo la interacción entre todas las partes así como la carga de nuevos datos dado un conjunto de normas destinadas a control de calidad

Factors affecting regional SMEs progression to Digital Business Ecosystems

SMEs are widely recognized as an important driving force of economic growth, yet, their uptake of ICT is still very low. Tosupport SMEs ICT adoption and to foster regional development, in 2000, the Lisbon Strategy on the Information Society andKnowledge-based economy created a vision for 2010 towards the creation of the European Digital Business Ecosystems(DBE). This paper is positioned within that context and reports upon a project involving 6000 SMEs whose aim was tosupport ICT adoption and to encourage SME networks through the creation of a Regional Business Portal. The papere xplores factors affecting the regional SMEs participating in the DBE. An in-depth longitudinal case study approach was adopted and multiple sources of evidence were used. Many factors affecting SMEs progression to DBE were identified:including people and organization, environmental, diffusion networks, technological, regional and time factors

How much information is lost by using global-mean climate metrics? an example using the transport sector

Metrics are often used to compare the climate impacts of emissions from various sources, sectors or nations. These are usually based on global-mean input, and so there is the potential that important information on smaller scales is lost. Assuming a non-linear dependence of the climate impact on local surface temperature change, we explore the loss of information about regional variability that results from using global-mean input in the specific case of heterogeneous changes in ozone, methane and aerosol concentrations resulting from emissions from road traffic, aviation and shipping. Results from equilibrium simulations with two general circulation models are used. An alternative metric for capturing the regional climate impacts is investigated. We find that the application of a metric that is first calculated locally and then averaged globally captures a more complete and informative signal of climate impact than one that uses global-mean input. The loss of information when heterogeneity is ignored is largest in the case of aviation. Further investigation of the spatial distribution of temperature change indicates that although the pattern of temperature response does not closely match the pattern of the forcing, the forcing pattern still influences the response pattern on a hemispheric scale. When the short-lived transport forcing is superimposed on present-day anthropogenic CO2 forcing, the heterogeneity in the temperature response to CO2 dominates. This suggests that the importance of including regional climate impacts in global metrics depends on whether small sectors are considered in isolation or as part of the overall climate change.