Author: Brice Anselme
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Languages : fr
Pages : 198

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NOTRE TRAVAIL AVAIT POUR OBJECTIF D'APPORTER UNE CONTRIBUTION A L'AMELIORATION DES CONNAISSANCES DE L'ENVIRONNEMENT MARIN ARCTIQUE. PLUS PRECISEMENT, NOUS NOUS SOMMES INTERESSES A L'ETUDE DES STRUCTURES OCEANIQUES DE SURFACE, A LA FOIS BIOLOGIQUES ET PHYSIQUES, DANS LES MERS DE BARENTS ET DE KARA, AINSI QUE DANS LA PARTIE SUD-EST DE LA MER DE BARENTS, A PARTIR DE L'IMAGERIE SPATIALE OPERANT DANS LE DOMAINE DU VISIBLE, DU PROCHE INFRAROUGE ET DE L'INFRAROUGE THERMIQUE. DES MESURES IN SITU NOUS ONT PERMIS DE VALIDER LES ALGORITHMES UTILISES POUR LE TRAITEMENT DES IMAGES ET DE NOUS GUIDER POUR L'INTERPRETATION DE CELLES-CI. NOUS AVONS MONTRE QUELLES ETAIENT LES ZONES APPAREMMENT LES PLUS PRODUCTIVES SUR LE PLAN DE LA PRODUCTION PRIMAIRE ET A QUELLE PERIODE DE L'ANNEE SE PRODUISAIT L'EFFLORESCENCE PHYTOPLANCTONIQUE. NOUS AVONS AUSSI MIS EN EVIDENCE LES PRINCIPAUX FRONTS THERMIQUES ET HYDROLOGIQUES, LES DIRECTIONS SUIVIES PAR LES GLACES DE MER, LEUR RELATION AVEC LES COURANTS DE SURFACE, AINSI QUE LE TRANSPORT DES SEDIMENTS ET DES POLLUANTS AU DEBOUCHE DES FLEUVES SIBERIENS. L'OBJECTIF SOUS-JACENT A NOTRE TRAVAIL ETAIT DE DETERMINER QUELLES ETAIENT LES REGIONS LES PLUS SENSIBLES ET LES PLUS EXPOSEES A UNE EVENTUELLE POLLUTION DU MILIEU MARIN. AU TERME DE CE TRAVAIL, NOUS CONSTATONS QUE DEUX REGIONS SONT PARTICULIEREMENT VULNERABLES. AU NORD DE LA MER DE BARENTS, LA ZONE DE LA LISIERE DES GLACES ABRITE UN ECOSYSTEME PARTICULIEREMENT IMPORTANT POUR L'ENSEMBLE DE LA CHAINE ALIMENTAIRE ARCTIQUE ; UNE QUELCONQUE POLLUTION DANS CETTE REGION POURRAIT, SELON SON OCCURRENCE, AVOIR DES CONSEQUENCES DESASTREUSES, EN RAISON DE L'INTENSITE ET DE LA BRIEVETE DE LA FLORAISON PHYTOPLANCTONIQUE. LA PARTIE SUD-EST DE LA MER DE BARENTS, QUI ABRITE ELLE AUSSI DE NOMBREUSES ESPECES ANIMALES, ET OU CIRCULENT DES MASSES D'EAU ET DES GLACES POTENTIELLEMENT CONTAMINEES, CONSTITUE LA DEUXIEME ZONE A RISQUES. IL SERAIT DONC SOUHAITABLE DE PORTER LES EFFORTS DE RECHERCHE SUR L'ETUDE DE CES DEUX REGIONS, QUI, OUTRE LEUR RICHESSES BIOLOGIQUES, SUSCITENT DES INTERETS CROISSANTS DE LA PART DES COMPAGNIES PETROLIERES EN RAISON DES RESERVES IMPORTANTES DU SOUS-SOL EN HYDROCARBURES ET GAZ NATUREL.

Author: Atelier national de reproduction des thèses de Lille
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Category : Catalogs, Union
Languages : fr
Pages : 704

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Author: Luc Charrois
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Languages : fr
Pages : 0

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Une modélisation précise du manteau neigeux saisonnier est indispensable pour comprendre son évolution et améliorer la prévention d risque d'avalanche. Le Centre d'Études de la Neige (CEN) développe depuis plus de 20 ans un modèle de manteau neigeux nommé Crocus dédié à simuler son évolution et ses propriétés physiques uniquement à partir de variables météorologiques de surface. Les erreurs du modèle et l'imprécision des forçages météorologiques sont des sources inévitables d'incertitudes dans les prévisions de Crocus.Contraindre le modèle avec des observations peut être un moyen de minimiser l'impact de ces incertitudes dans les simulations. En raison de la faible densité des réseaux de mesures in situ et de la forte variabilité spatiale du manteau neigeux, il est vraisemblable que seule l'imagerie satellitaire puisse permettre une contrainte efficace du modèle. Le spectroradiomètre MODIS,fournissant quotidiennement des informations sur la surface terrestre à une résolution de 250m, est bien adapté pour l'observation du couvert nival. Ce capteur opère dans les domaines du visible et de l'infrarouge où les réflectances mesurées (rapport du flux solaire réfléchi surincident selon les longueurs d'onde) sont sensibles à certaines propriétés du manteau neigeux.Le nouveau schéma radiatif TARTES de Crocus est en mesure de simuler l'évolution de ces réflectances, ce qui ouvre la voie à l'assimilation des réflectances MODIS.L'objectif de la thèse est d'explorer l'assimilation des réflectances MODIS dans le modèle de manteau neigeux Crocus, dans une perspective opérationnelle à moyen terme. Ce projet s'appuie fortement sur l'expertise en modélisation physique et radiative du manteau neigeux et en assimilation de données présente au Centre d'Études de la Neige et au Laboratoire de Glaciologie et Géophysique de l'Environnement à Grenoble.Le projet s'est déroulé en deux étapes pour répondre aux questions suivantes :Les réflectances optiques satellitaires possèdent-elles un contenu informatif capable de contraindre efficacement le modèle Crocus ?Quels sont les obstacles à surmonter pour parvenir à l'assimilation effective des réflectances optiques mesurées par satellites ?Un filtre particulaire est utilisé comme méthode d'assimilation pour évaluer l'apport des réflectances sur les estimations du manteau neigeux en termes de hauteur de neige et son équivalent en eau liquide. Le choix de ce filtre, permis par la petite dimension du problème,est conforté par sa facilité d'implémentation au vu des contraintes fortes du modèle Crocus.Les expériences conduites dans cette étude sont réalisées au niveau du Col du Lautaret et du Col de Porte (Alpes françaises). Des expériences d'assimilation d'observations virtuelles démontrent le potentiel des réflectances spectrales pour guider Crocus dans ses estimations du manteau neigeux. L'erreur quadratique moyenne (RMSE) des variables intégrées de la hauteur de neige et de son équivalent en eau est réduite de près de moitié par l'assimilation des observations. L'efficacité de l'assimilation est cependant fortement dépendante de la distribution temporelle des observations.Des expériences d'assimilation de réflectances réelles mettent en évidence une grande sensibilité des résultats de l'assimilation à la qualité des observations. La conversion et le traitement des données MODIS au sommet de l'atmosphère (TOA) en réflectances de surface sont la cause de fortes incertitudes dans ces données. Les biais occasionnés et une mauvaise caractérisation de ces erreurs détériorent les estimations du manteau neigeux. Le contrôle qualité et la sélection des données satellitaires sont à ce titre une priorité dans la perspective d'assimilation des données satellitaires.Ce travail démontre ainsi le potentiel des données spatiales pour le suivi et la prévision du manteau neigeux, potentiel qu'il conviendra d'exploiter dans un futur proche.

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ISBN:
Category : Images-Satellite
Languages : fr
Pages :

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Author: Anthony Delmas
Publisher: Presses Academiques Francophones
ISBN: 9783838179940
Category :
Languages : fr
Pages : 324

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L’Institut Clément Ader Albi (ICAA) et l’Institut von Karman (IVK) mènent depuis un certain nombre d’années des travaux sur la radiométrie IR dans le but de faire de la thermographie quantitative (mesure de température vraie sans contact). Ces travaux ont permis d’explorer les potentialités de plusieurs bandes spectrales : 8-12μm, 3-5μm et plus récemment la bande 0,75-1,7μm (proche IR) à l’aide de caméras CCD (Si) ou VisGaAs. Les travaux effectués dans ce domaine spectral ont permis de mettre en évidence un certains nombre de perturbations renforcées par les hautes températures(T>800°C). Cette thèse aborde de façon détaillée le traitement d’un certain nombre de grandeurs d’influence liées à la mesure de différents paramètres dans le domaine du proche IR mais également étendus aux domaines du visible et de l’IR. La première de ces grandeurs est l’émissivité dont le traitement a déjà été abordé par d’autres études. La seconde grandeur d’influence touche plus particulièrement à la localisation des points chauds sur l’objet et la distorsion du champ de température apportée par les effets convectifs présents autour d’un objet à haute température, elle est le coeur de cette thèse. En effet, lorsqu’une pièce chaude se trouve dans un milieu ambiant beaucoup plus froid, il se crée un gradient de température et donc d’indice de réfraction autour de la pièce. Or les caméras travaillant dans les différentes bandes spectrales vont être plus ou moins sensibles à ces variations d’indices de réfraction du fait de la dépendance de l’indice optique avec la longueur d’onde et de la résolution spatiale de la caméra utilisée. Ce phénomène, appelé effet mirage, entraîne inévitablement une déformation des informations spatiales reçues par la caméra. Le but de cette thèse a donc été d’estimer et de proposer une première approche pour corriger l’erreur faite sur la mesure de température et/ou de déformation faites par caméras sur des pièces chaudes. La démarche générale du travail a donc été dans un premier temps de calculer le champ de température autour de l’objet considéré en se ramenant d’abord à des cas simplifiés. On en a déduit alors le champ de réfraction entraînant une « déformation » de l’objet, en faisant le lien entre T et n. Cette étape correspond à l’approche numérique de notre étude. Cette étape numérique a été réalisé à l’aide d’un outil de lancer de rayons développée à l’ICA. L’approche expérimentale a consisté à l’utilisation de méthodes telle que la BOS (Background Oriented Schlieren), la PIV, la srtioscopie afin de déduire le champ de déplacements provoqué par le panache convectif. Ces résultats ont été comparés à la méthode numérique et ceci pour différentes longueurs d’ondes. Enfin, une stratégie de correction d’images perturbées a été abordé à l’aide de méthodes telles que la transformée d’Abel inverse afin de remonter au champ d’indice de réfraction 2D axisymétrique à partir d’une déformation plane.

Author: Jean-Paul Deroin
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ISBN:
Category : Artificial satellites in remote sensing
Languages : fr
Pages : 426

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Author: FATIMA.. BOUGUERZAZ
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 190

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LES TECHNIQUES DE TELEDETECTION SONT DE PLUS EN PLUS PRESENTES COMME UNE SOURCE INDISPENSABLE DE DONNEES INTEGREES SUR DES RESOLUTIONS SPATIALES DIFFERENTES. UN PROBLEME APPARAIT QUAND L'ECHELLE DES OBSERVATIONS NE CORRESPOND PAS A CELLE DES PHENOMENES TELS QU'ILS SONT OBSERVABLES IN SITU. DANS CE TRAVAIL NOUS AVONS CHOISI D'EXAMINER LE PROBLEME DU CHANGEMENT D'ECHELLE A TRAVERS LA QUANTIFICATION DES AIRES COUVERTES ET LA MODELISATION DES FLUX DE CHALEUR SENSIBLE ET LATENTE SUR DES SURFACES HETEROGENES. LA QUANTIFICATION DE L'AIRE COUVERTE PAR UN MILIEU EST SYSTEMATIQUEMENT ETUDIEE EN COMPARANT LES RESULTATS ISSUS DE L'ECHELLE D'OBSERVATION SATELLITE ET CEUX OBSERVES IN SITU. NOUS PROPOSONS UNE NOUVELLE METHODE, BASEE SUR LE CALCUL DE L'EXPOSANT DE HOLDER, QUI PERMET D'APPROCHER DE FACON ASSEZ PRECISE LES AIRES COUVERTES INTRA-PIXELLAIRES. NOUS MONTRONS EGALEMENT QUE LES FONCTIONS CARACTERISTIQUES DES OBJETS DISTRIBUES A L'INTERIEUR D'UN PIXEL NE PEUVENT PAS PRENDRE DES VALEURS BINAIRES MAIS CONTINUES DANS 0,1. A PARTIR DES QUANTIFICATIONS D'AIRES COUVERTES NOUS EVALUONS LES DERIVES QU'ON PEUT COMMETTRE EN GARDANT LA MEME NOMENCLATURE AUX DIFFERENTES RESOLUTIONS SPATIALES. LES MODELES CALCULANT LES TERMES DU BILAN D'ENERGIE A LA SURFACE SONT SOUMIS, EUX AUSSI, A L'INFLUENCE DE LA RESOLUTION SPATIALE. NOUS AVONS PLUS PARTICULIEREMENT ETUDIE LES MODELES DE TYPE TSVA (TRANSFERT - SOL - VEGETATION - ATMOSPHERE) PERMETTANT D'ACCEDER AUX PARAMETRES DES FLUX DE SURFACE. L'EXTENSION DU CALCUL DU MODELE SPATIALISE, QUE NOUS AVONS DEFINI, A DES MESURES MULTI-SPECTRALES A MONTRE SES PERFORMANCES POUR L'ESTIMATION DE L'EVAPOTRANSPIRATION, LA PHOTOSYNTHESE ET D'AUTRES GRANDEURS PHYSIQUES SUR DES PIXELS HETEROGENES. L'HETEROGENEITE D'UN MILIEU ET SA MESURE RADIOMETRIQUE VARIENT AVEC LE TEMPS. NOUS AVONS MONTRE COMMENT L'ASPECT TEMPOREL INTERVIENT SUR LA SPATIALISATION DES PARAMETRES DE SURFACE OBTENUS PAR LES MODELES TSVA. EN PARTICULIER NOUS AVONS DEDUIT DES INSTANTS OPTIMAUX POUR LA MESURE. CE TRAVAIL S'INSCRIT DANS LA MOUVANCE DE L'ETUDE DES CHANGEMENTS D'ECHELLE EN TELEDETECTION. NOUS AVONS CONTRIBUE ICI A AFFINER CETTE PROBLEMATIQUE, EN MONTRANT SUR DES EXEMPLES CONCRETS LA PERTINENCE D'OUTILS RECENTS, ET NOUS AVONS DONNE DES METHODES D'INVESTIGATION TELLES QU'ELLES PEUVENT ETRE UTILISEES DANS LA PRATIQUE.

Author: Nicolas Sifakis
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 0

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Les techniques de teledetection permettent deja de tirer profit de l'information spatiale et homogene fournie par les satellites, afin de cartographier certains effets de la pollution atmospherique sur l'environnement. En revanche, la lacune actuelle en capteur imageur adequat pour suivre directement des polluants tropospheriques, nous amene a examiner la possibilite d'utiliser des donnees optiques et thermiques a haute resolution spatiale (spot et landsat) initialement destinees a l'etude de phenomenes terrestres et maritimes. Le probleme aborde est l'identification des alterations spectrales et texturales subies par le signal radiometrique enregistre, en raison de la presence des polluants. La quantification de l'intensite locale de la pollution s'effectue en termes d'epaisseur optique en aerosols, a l'aide de l'equation du transfert radiatif dans l'atmosphere. L'application sur le cas du nuage de pollution a athenes permet la mise au point d'une methodologie qui combine des analyses visuelles, automatiques et hybrides en vue de determiner la repartition geographique des polluants particulaires anthropogeniques. Les cartes derivees peuvent completer les mesures ponctuelles d'un reseau terrestre de surveillance, ameliorer la repartition de ses stations et fournir une vue d'ensemble de la pollution et des phenomenes de dispersion

Author: NICOLAS.. SIFAKIS
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Category :
Languages : fr
Pages : 290

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LES TECHNIQUES DE TELEDETECTION PERMETTENT DEJA DE TIRER PROFIT DE L'INFORMATION SPATIALE ET HOMOGENE FOURNIE PAR LES SATELLITES, AFIN DE CARTOGRAPHIER CERTAINS EFFETS DE LA POLLUTION ATMOSPHERIQUE SUR L'ENVIRONNEMENT. EN REVANCHE, LA LACUNE ACTUELLE EN CAPTEUR IMAGEUR ADEQUAT POUR SUIVRE DIRECTEMENT DES POLLUANTS TROPOSPHERIQUES, NOUS AMENE A EXAMINER LA POSSIBILITE D'UTILISER DES DONNEES OPTIQUES ET THERMIQUES A HAUTE RESOLUTION SPATIALE (SPOT ET LANDSAT) INITIALEMENT DESTINEES A L'ETUDE DE PHENOMENES TERRESTRES ET MARITIMES. LE PROBLEME ABORDE EST L'IDENTIFICATION DES ALTERATIONS SPECTRALES ET TEXTURALES SUBIES PAR LE SIGNAL RADIOMETRIQUE ENREGISTRE, EN RAISON DE LA PRESENCE DES POLLUANTS. LA QUANTIFICATION DE L'INTENSITE LOCALE DE LA POLLUTION S'EFFECTUE EN TERMES D'EPAISSEUR OPTIQUE EN AEROSOLS, A L'AIDE DE L'EQUATION DU TRANSFERT RADIATIF DANS L'ATMOSPHERE. L'APPLICATION SUR LE CAS DU NUAGE DE POLLUTION A ATHENES PERMET LA MISE AU POINT D'UNE METHODOLOGIE QUI COMBINE DES ANALYSES VISUELLES, AUTOMATIQUES ET HYBRIDES EN VUE DE DETERMINER LA REPARTITION GEOGRAPHIQUE DES POLLUANTS PARTICULAIRES ANTHROPOGENIQUES. LES CARTES DERIVEES PEUVENT COMPLETER LES MESURES PONCTUELLES D'UN RESEAU TERRESTRE DE SURVEILLANCE, AMELIORER LA REPARTITION DE SES STATIONS ET FOURNIR UNE VUE D'ENSEMBLE DE LA POLLUTION ET DES PHENOMENES DE DISPERSION

Author: Erwan Bernard
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Languages : fr
Pages : 0

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L'imagerie thermique est largement utilisée dans le domaine militaire pour ses capacités de vision diurne etnocturne et sa longue portée d'observation. Cette technologie est basée sur la détection passive dans l'infrarouge.En conditions météorologiques dégradées ou quand la cible est partiellement dissimulée par du feuillage ou desfilets de camouflages militaires, elle devrait être à court terme de plus en plus complémentée par un systèmed'imagerie active. Cette technologie est essentielle pour l'imagerie à longue portée. La technique d'imagerie diteflash 2D est basée sur une source laser impulsionnel qui illumine la scène et sur une caméra rapide synchroniséequi constitue le système d'imagerie. Ces deux technologies sont bien éprouvées en présence de conditionsmétéorologiques claires. Les modèles TRM4 (imagerie thermique) et PERFIMA (imagerie active) sont capablesde prédire correctement les performances de tels systèmes par beau temps. En revanche, en conditions dégradéestelle que la pluie, le brouillard ou la neige, ces modèles deviennent non pertinents. Cette étude introduit denouveaux modèles pour compléter les codes TRM4 et PERFIMA, et les rendre aptes à prévoir les performancesdans ces conditions dégradées. Nous analysons ici plus particulièrement le temps de pluie pour l'imagerie activeet l'imagerie thermique. Dans un premier temps, nous répertorions l'impact possible de la pluie sur des paramètresphysiques connus (extinction, transmission, résolution spatiale, luminance de trajet, turbulence). Nous étudionsensuite les phénomènes physiques et les lois régissant les caractéristiques de la pluie. Nous avons développé desmodèles physiques permettant de calculer l'impact de la pluie sur le système global d'imagerie. Enfin, nous avonssimplifié et allégé ces modèles pour obtenir des modèles faciles à utiliser et à interfacer avec les codes TRM4 etPERFIMA qui sont couramment utilisés pour des applications industrielles. Ces modèles de prédiction del'imagerie active et de l'imagerie thermique ont été confrontés à la réalité (expérience avec l'imageur MILPATpar exemple) pour être validé sur des données réelles, comme la portée des systèmes.