Interpolation de données manquantes dans des séquences multi-modales d'images géophysiques satellitaires

Sileye Ba; Thomas Corpetti; Fablet Ronan

hal-00656503, version 1

Interpolation de données manquantes dans des séquences multi-modales d'images géophysiques satellitaires

Sileye Ba ^1, 2, Thomas Corpetti ³, Fablet Ronan ¹

RFIA 2012 (Reconnaissance des Formes et Intelligence Artificielle) (2012) 978-2-9539515-2-3

Résumé : Cet article étudie l'estimation conjointe de données manquantes et de champs de déplacements dans des séquences multimodales d'observations satellitaires géophysiques. La complexité de la tâche est liée au taux élevé de données manquantes (entre 20% et 90%) pour des observations journalières de haute résolution et la reconstruction de structures fines en accord avec la dynamique sous jacente. Nous avons développé une méthode basée sur l'assimilation variationnelle de données pour des séries multimodales et multi-résolutions. A l'aide de données synthétiques et de données réelles de la surface océanique, une évaluation numérique et qualitative démontre l'apport de deux composantes clés du modèle proposé: la fusion d'informations multimodales à partir d'une contrainte géométrique basée sur les structures frontales, et la méthode d'assimilation variationnelle utilisant comme à priori dynamique un modèle d'advection-diffusion. Les expérimentations conduites montrent que de bonnes performances de reconstruction sont obtenues pour les observations hautes résolutions en dépit du pourcentage élevé de données manquantes

1 : Département Signal et Communications (SC)
Institut Mines-Télécom – Télécom Bretagne – PRES Université Européenne de Bretagne [UEB]
2 : Laboratoire des sciences et techniques de l'information, de la communication et de la connaissance (Lab-STICC)
CNRS : UMR3192 – Université de Bretagne Occidentale [UBO] – Université de Bretagne Sud – Institut Mines-Télécom – Télécom Bretagne – PRES Université Européenne de Bretagne [UEB] – Institut Supérieur des Sciences et Technologies de Brest (ISSTB)
3 : Laboratoire Franco-Chinois d'Informatique, d'Automatique et de Mathématiques Appliquées (LIAMA)
Institute of Automation, Chinese Academy of Sciences – Chinese Academy of Science (CAS) – Institut national de la recherche agronomique (INRA) – INRIA – Centre de coopération internationale en recherche agronomique pour le développement [CIRAD] – CNRS

hal-00656503, version 1
http://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00656503
oai:hal.archives-ouvertes.fr:hal-00656503
Contributeur : Amélie Cordier <>
Soumis le : Mardi 17 Janvier 2012, 12:48:39
Dernière modification le : Mardi 17 Janvier 2012, 13:13:51

Voir la fiche détaillée

Documents associés

PDF :

Exporter

Bibtex EndNote TEI RefWorks

%% hal-00656503, version 1
%% http://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00656503
@inproceedings{ba:hal-00656503,
    hal_id = {hal-00656503},
    url = {http://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00656503},
    title = {{Interpolation de donn{\'e}es manquantes dans des s{\'e}quences multi-modales d'images g{\'e}ophysiques satellitaires}},
    author = {Ba, Sileye and Corpetti, Thomas and Ronan, Fablet},
    abstract = {{Cet article {\'e}tudie l'estimation conjointe de donn{\'e}es manquantes et de champs de d{\'e}placements dans des s{\'e}quences multimodales d'observations satellitaires g{\'e}ophysiques. La complexit{\'e} de la t{\^a}che est li{\'e}e au taux {\'e}lev{\'e} de donn{\'e}es manquantes (entre 20\% et 90\%) pour des observations journali{\`e}res de haute r{\'e}solution et la reconstruction de structures fines en accord avec la dynamique sous jacente. Nous avons d{\'e}velopp{\'e} une m{\'e}thode bas{\'e}e sur l'assimilation variationnelle de donn{\'e}es pour des s{\'e}ries multimodales et multi-r{\'e}solutions. A l'aide de donn{\'e}es synth{\'e}tiques et de donn{\'e}es r{\'e}elles de la surface oc{\'e}anique, une {\'e}valuation num{\'e}rique et qualitative d{\'e}montre l'apport de deux composantes cl{\'e}s du mod{\`e}le propos{\'e}: la fusion d'informations multimodales {\`a} partir d'une contrainte g{\'e}om{\'e}trique bas{\'e}e sur les structures frontales, et la m{\'e}thode d'assimilation variationnelle utilisant comme {\`a} priori dynamique un mod{\`e}le d'advection-diffusion. Les exp{\'e}rimentations conduites montrent que de bonnes performances de reconstruction sont obtenues pour les observations hautes r{\'e}solutions en d{\'e}pit du pourcentage {\'e}lev{\'e} de donn{\'e}es manquantes}},
    keywords = {variational data assimilation, missing data interpolation, inpainting, geophysical satellite images},
    language = {Fran{\c c}ais},
    affiliation = {D{\'e}partement Signal et Communications - SC , Laboratoire des sciences et techniques de l'information, de la communication et de la connaissance - Lab-STICC , Laboratoire Franco-Chinois d'Informatique, d'Automatique et de Math{\'e}matiques Appliqu{\'e}es - LIAMA},
    booktitle = {{Actes de la conf{\'e}rence RFIA 2012}},
    pages = {978-2-9539515-2-3},
    address = {Lyon, France},
    note = {Session "Articles" },
    audience = {nationale },
    year = {2012},
    month = Jan,
    pdf = {http://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00656503/PDF/rfia2012\_submission\_60.pdf},
}

%F hal-00656503, version 1
%0 Conference Proceedings
%U http://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00656503
%2 INFO:INFO_AI;INFO:INFO_CV
%T Interpolation de données manquantes dans des séquences multi-modales d'images géophysiques satellitaires
%A Ba, Sileye
%A Corpetti, Thomas
%A Ronan, Fablet
%+ Département Signal et Communications - SC , Laboratoire des sciences et techniques de l'information, de la communication et de la connaissance - Lab-STICC , Laboratoire Franco-Chinois d'Informatique, d'Automatique et de Mathématiques Appliquées - LIAMA
%X Cet article étudie l'estimation conjointe de données manquantes et de champs de déplacements dans des séquences multimodales d'observations satellitaires géophysiques. La complexité de la tâche est liée au taux élevé de données manquantes (entre 20% et 90%) pour des observations journalières de haute résolution et la reconstruction de structures fines en accord avec la dynamique sous jacente. Nous avons développé une méthode basée sur l'assimilation variationnelle de données pour des séries multimodales et multi-résolutions. A l'aide de données synthétiques et de données réelles de la surface océanique, une évaluation numérique et qualitative démontre l'apport de deux composantes clés du modèle proposé: la fusion d'informations multimodales à partir d'une contrainte géométrique basée sur les structures frontales, et la méthode d'assimilation variationnelle utilisant comme à priori dynamique un modèle d'advection-diffusion. Les expérimentations conduites montrent que de bonnes performances de reconstruction sont obtenues pour les observations hautes résolutions en dépit du pourcentage élevé de données manquantes
%G Français
%B Actes de la conférence RFIA 2012
%2 nationale
%8 2012-01-24
%P 978-2-9539515-2-3
%B RFIA 2012 (Reconnaissance des Formes et Intelligence Artificielle)
%8 2012-01-24
%8 2012-01-27
%2 Lyon
%2 France
%K variational data assimilation, missing data interpolation, inpainting, geophysical satellite images
%Z Session "Articles"

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<listBibl xmlns="http://www.tei-c.org/ns/1.0" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML">
<listBibl type="inproceedings"><head>Communications avec actes</head>
<biblStruct type="inproceedings" xml:id="hal-00656503"><analytic>
<author><persName><forename>Sileye</forename><surname>Ba</surname></persName>
<affiliation>
<orgName type="laboratory">SC</orgName>
<orgName type="team">Département Signal et Communications</orgName>
<country>FR</country>
<orgName type="institution">Institut Mines-Télécom</orgName>
<orgName type="institution">Télécom Bretagne</orgName>
<orgName type="institution">PRES Université Européenne de Bretagne [UEB]</orgName>
</affiliation>
<affiliation>
<orgName type="laboratory">Lab-STICC</orgName>
<orgName type="team">Laboratoire des sciences et techniques de l'information, de la communication et de la connaissance</orgName>
<country>FR</country>
<orgName type="institution">CNRS : UMR3192</orgName>
<orgName type="institution">Université de Bretagne Occidentale [UBO]</orgName>
<orgName type="institution">Université de Bretagne Sud</orgName>
<orgName type="institution">Institut Mines-Télécom</orgName>
<orgName type="institution">Télécom Bretagne</orgName>
<orgName type="institution">PRES Université Européenne de Bretagne [UEB]</orgName>
<orgName type="institution">Institut Supérieur des Sciences et Technologies de Brest (ISSTB)</orgName>
</affiliation>
</author>
<author><persName><forename>Thomas</forename><surname>Corpetti</surname></persName>
<affiliation>
<orgName type="laboratory">LIAMA</orgName>
<orgName type="team">Laboratoire Franco-Chinois d'Informatique, d'Automatique et de Mathématiques Appliquées</orgName>
<country>CN</country>
<orgName type="institution">Institute of Automation, Chinese Academy of Sciences</orgName>
<orgName type="institution">Chinese Academy of Science (CAS)</orgName>
<orgName type="institution">Institut national de la recherche agronomique (INRA)</orgName>
<orgName type="institution">INRIA</orgName>
<orgName type="institution">Centre de coopération internationale en recherche agronomique pour le développement [CIRAD]</orgName>
<orgName type="institution">CNRS</orgName>
</affiliation>
</author>
<author><persName><forename>Fablet</forename><surname>Ronan</surname></persName>
<affiliation>
<orgName type="laboratory">SC</orgName>
<orgName type="team">Département Signal et Communications</orgName>
<country>FR</country>
<orgName type="institution">Institut Mines-Télécom</orgName>
<orgName type="institution">Télécom Bretagne</orgName>
<orgName type="institution">PRES Université Européenne de Bretagne [UEB]</orgName>
</affiliation>
</author>
<title type="main" level="a">Interpolation de données manquantes dans des séquences multi-modales d'images géophysiques satellitaires</title></analytic><monogr><title level="m" type="main">Actes de la conférence RFIA 2012</title><meeting>RFIA 2012 (Reconnaissance des Formes et Intelligence Artificielle)</meeting><imprint><pubPlace><settlement>Lyon</settlement><country>France</country></pubPlace><biblScope type="publicationDate">2012-01-24</biblScope><biblScope type="pp">978-2-9539515-2-3</biblScope></imprint></monogr><idno type="HALid">http://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00656503</idno><idno type="HALFile">http://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00656503/PDF/rfia2012_submission_60.pdf</idno></biblStruct>
</listBibl>
</listBibl>