DEGRE - Détection et géoréférencement des réseaux enterrés | FEREC 2020

25 David Guilbert et al . Figure 4.5 – B-scan réel avec le scénario d’annotation 2. 4.2 Estimation du rayon et de la profondeur du réseau enterré Pour valider l’estimation du rayon et de la profondeur, une base de données réalisée à partir de gprMax Warren et al. (2016) avec comme hypothèse un milieu dispersif homogène simple est utilisé. La résolution d’échantillonnage dans le temps des B-scans réalisés est fixée à ∆ t = 5 , 89 × 10 − 12 s. Le domaine spatial de chaque modèle est défini par 1 m de longueur sur 1 m de profondeur. La résolution du maillage pour la simulation est 2 , 5 × 10 − 3 m en longueur et en profondeur. Un dipôle hertzien alimenté par une forme d’onde de Ricker avec une fréquence centrale f c = 1 , 5 GHz, à une hauteur de 5 mm de la surface est utilisé. Le modèle se compose d’un tuyau cylindrique métallique noyé dans une seule couche. La permittivité de la couche ( r ) varie entre 6 et 16 avec des pas de 0,33. La profondeur de positionnement du tuyau cylindrique ( d ) varie entre 30 cm et 70 cm avec des pas incrémentiels de 10 cm. Les rayons du tuyau par contre sont de 1 cm,2 cm,3 cm,5 cm,7 cm,10 cm avec 3 niveaux de conductivité ( σ ) différents à 1 × 10 − 5 S / m, 1 × 10 − 3 S / m et 1 × 10 − 1 S / m. La résolution spatiale entre les A-scans adjacents est de 2 cm. Ainsi, un total de 2610 B-scans uniques ont été créés avec chaque B-scan composé de 41 A-scans. L’extraction de caractéristiques est effectuée sur tous les B-scans. Les données sont ensuite divisées en trois ensembles : apprentissage, validation et test, représentant respectivement 70 %, 15 % et 15 % de la base de données. Le modèle proposé contient un réseau de neurones avec 6 caractéristiques d’entrée, 30 neurones cachés avec fonction d’activation sigmoïde, suivis d’une sortie de neurone unique contenant une fonction d’activation linéaire. Chaque modèle de réseau de neurones a pour sortie le rayon, la profondeur ou la vélocité. Erreur (%) rayon Profondeur Vitesse Moyenne 2,49 0,2 0,16 P 95 9,68 0,5 0,42 Table 4.3 – Erreur moyenne et 95 e centile ( P 95 ) pour l’estimation du rayon, de la profondeur et de la vitesse. Le tableau 4.3 compare les résultats de performance de l’erreur relative moyenne et de l’erreur relative maximale par rapport au 95 e centile ( P 95 ) calculés en utilisant : erreur = L estimé − L référence L référence × 100 avec L estimé la valeur estimée et L référence la valeur de référence. Selon le tableau, le modèle montre une erreur de 0 , 2 %, 2 , 49 % et 0 , 16 % pour l’estimation de la profondeur, du rayon et de la vélocité, respectivement. Le 95 e centile de l’estimation du rayon est relativement plus élevé par rapport à ceux de la profondeur et de la vélocité, indiquant ainsi une distribution d’erreurs plus large. Les estimations de la profondeur Cerema/ENDSUM