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Dissertations / Theses on the topic 'Modèle numérique de terrain'
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Bakari, Bilel, and Bilel Bakari. "Identification automatique des vallées glaciaires à partir d'un modèle numérique de terrain." Master's thesis, Université Laval, 2019. http://hdl.handle.net/20.500.11794/37413.
Full textAbstract:
La vallée glaciaire est une forme de relief associée aux montagnes qui ont été affectées par une glaciation régionale. L’étude de cette forme de relief aide les chercheurs à mieux connaitre le développement du système glaciaire régional qui reflète les changements climatiques globaux. La tâche d’identification de ces formes sur un modèle numérique de terrain est primordiale pour toutes les études géomorphologiques ou environnementales. Avec le développement desSystèmes d’Information Géographique et des outils informatiques, l’automatisation de cette tâche devient une solution pour la diminution de la durée et du coût exigés par la méthode manuelle. Cependant, les méthodes automatiques actuelles comme la classification morphométrique ou l'analyse d’images par objets (Object Based Image Analysis) sont limitées pour l'identification d'une forme de relief entière comme la vallée glaciaire. Ces méthodes sont basées en général sur des approches de classification du terrain en éléments de relief sans la prise en considération du contexte géomorphologique. À cet égard, nous avons comme objectif le développement d'une méthode automatique d'extraction des formes des vallées glaciaires. Notre méthode est basée sur l’idée de la saillance issue de la cognition humaine en matière des formes de relief. Nous admettons que la vallée glaciaire est définie par l’assemblage spatial du fond et des versants dans un contexte géomorphologique donné. L’identification de ces formes est réalisée à partir de l’identification des cours d’eau et des contreforts comme éléments saillants de ces composants et par leur assemblage autour d’une saillance globale, le talweg. Nous avons appliqué notre méthode automatique sur des modèles numériques de terrain de différentes zones glaciaires parmi lesquelles la vallée Jacques-Cartier au Québec. Nous avons obtenu des entités spatiales qui caractérisent l'étendue géographique de la vallée glaciaire et de ses éléments composants accompagnées de leurs indicateurs de forme.La vallée glaciaire est une forme de relief associée aux montagnes qui ont été affectées par une glaciation régionale. L’étude de cette forme de relief aide les chercheurs à mieux connaitre le développement du système glaciaire régional qui reflète les changements climatiques globaux. La tâche d’identification de ces formes sur un modèle numérique de terrain est primordiale pour toutes les études géomorphologiques ou environnementales. Avec le développement desSystèmes d’Information Géographique et des outils informatiques, l’automatisation de cette tâche devient une solution pour la diminution de la durée et du coût exigés par la méthode manuelle. Cependant, les méthodes automatiques actuelles comme la classification morphométrique ou l'analyse d’images par objets (Object Based Image Analysis) sont limitées pour l'identification d'une forme de relief entière comme la vallée glaciaire. Ces méthodes sont basées en général sur des approches de classification du terrain en éléments de relief sans la prise en considération du contexte géomorphologique. À cet égard, nous avons comme objectif le développement d'une méthode automatique d'extraction des formes des vallées glaciaires. Notre méthode est basée sur l’idée de la saillance issue de la cognition humaine en matière des formes de relief. Nous admettons que la vallée glaciaire est définie par l’assemblage spatial du fond et des versants dans un contexte géomorphologique donné. L’identification de ces formes est réalisée à partir de l’identification des cours d’eau et des contreforts comme éléments saillants de ces composants et par leur assemblage autour d’une saillance globale, le talweg. Nous avons appliqué notre méthode automatique sur des modèles numériques de terrain de différentes zones glaciaires parmi lesquelles la vallée Jacques-Cartier au Québec. Nous avons obtenu des entités spatiales qui caractérisent l'étendue géographique de la vallée glaciaire et de ses éléments composants accompagnées de leurs indicateurs de forme.
The glacial valley is a landform associated with mountains that have been affected by regional glaciation. The study of this kind of valley helps researchers to better understand the development of the regional glacial system that reflects global climate change. The task of identifying these forms on a digital elevation modelis essential for all geomorphological or environmental studies. With the development of GIS and IT tools, the automation of this task becomes a solution for reducing the time and cost required by the manual method.However, current automatic methods like morphometric classification or Object Based Image Analysis are limited when trying to identify an entire landform such as the glacial valley. These methods are generally based on land classification approaches of terrain elements without taking into consideration the geomorphological context. In this respect, we aim to develop an automatic method for extracting glacial valleys. Our method is based on the idea of salience resulting from human cognition of relief. We admit that the glacial valley is defined by the spatial assembly of the bottom and slopes in each geomorphological context. The identification of these forms is based on the identification of streams and foothills as salient elements of its components and their assembly around a global salience, the thalweg. We applied our automatic method on digital terrain models of different glacial zones, including the Jacques-Cartier Valley in Quebec. We obtained spatial entities that characterize the geographic extent of the glacial valley and its component elements accompanied with form indicators.
The glacial valley is a landform associated with mountains that have been affected by regional glaciation. The study of this kind of valley helps researchers to better understand the development of the regional glacial system that reflects global climate change. The task of identifying these forms on a digital elevation modelis essential for all geomorphological or environmental studies. With the development of GIS and IT tools, the automation of this task becomes a solution for reducing the time and cost required by the manual method.However, current automatic methods like morphometric classification or Object Based Image Analysis are limited when trying to identify an entire landform such as the glacial valley. These methods are generally based on land classification approaches of terrain elements without taking into consideration the geomorphological context. In this respect, we aim to develop an automatic method for extracting glacial valleys. Our method is based on the idea of salience resulting from human cognition of relief. We admit that the glacial valley is defined by the spatial assembly of the bottom and slopes in each geomorphological context. The identification of these forms is based on the identification of streams and foothills as salient elements of its components and their assembly around a global salience, the thalweg. We applied our automatic method on digital terrain models of different glacial zones, including the Jacques-Cartier Valley in Quebec. We obtained spatial entities that characterize the geographic extent of the glacial valley and its component elements accompanied with form indicators.
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Che, Xiaomin. "Extraction et reconstruction du réseau hydrographique à partir du modèle numérique de terrain." Aix-Marseille 2, 2005. http://www.theses.fr/2005AIX22073.
Full text
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Batton-Hubert, Mireille. "Intégration d'une simulation spatio-temporelle à un modèle topologique et numérique de terrain." Paris 6, 1993. http://www.theses.fr/1993PA066116.
Full textAbstract:
L'intégration d'une simulation à un modèle de terrain nécessite l'élaboration d'un modèle topologique et numérique reposant sur les concepts mathématiques des graphes et des hypergraphes, ainsi qu'une structuration orientée objet grâce à l'outil HBDS. Sa réalisation est donnée en 2d et 3d et couvre les thèmes suivants : la topographie, la géologie, l'hydrologie, la végétation et le climat. Le temps est la dimension nécessaire à l'évolution du modèle sous la contrainte de phénomènes divers tels que l'érosion et la propagation d'un flux sur un réseau hydrographique. Un phénomène est appréhendé par un ensemble de processus discrets. Le modèle de terrain se transforme en modèle dynamique de terrain. Son évolution utilise une simulation discrète de processus gérés en quasi-parallélisme, transcrivant les interactions et le déroulement simultané pour chaque phénomène naturel considéré. L'élaboration d'une animation en 3d est nécessaire pour visualiser l'état du modèle à tout moment.
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Baudemont, Frédéric. "Analyse numérique des formes de relief sur les modèles numériques de terrain." Université de Marne-la-Vallée, 1999. http://www.theses.fr/1999MARN0063.
Full textAbstract:
Dans les domaines des sciences de la terre, des sciences de l'univers, de la geographie, la teledetection est parfois l'un des seuls moyens d'etudier la surface du sol. La modelisation et l'analyse geometrique et texturale de cette surface au moyen de modeles numeriques de terrain ou mnt, permettent d'obtenir ou de preciser la nature geologique et geomorphologique du terrain que l'on observe fournissant ainsi une source considerable de donnees morphologiques, geometriques ou texturales aussi bien a l'echelle locale qu'a l'echelle regionale en fonction de la nature des objets et des entites que l'on souhaite etudier. Les mnt se presentent, la plupart du temps, sous la forme de grilles regulieres dite raster ou non regulieres tin (triangulated irregular network). L'objectif de cette these est d'utiliser tous les aspects du mnt a diverses echelles : morphologique, texturale, voire a l'echelle du pixel. Le premier aspect consiste a decrire cette surface bidimensionnelle pour chercher a mettre en evidence les informations intrinseques que peut fournir la geometrie du mnt. Dans ce cadre, trois approches ont ete developpees. La premiere dite du voxel wall, la seconde appelee l'ursin procedure et la troisieme qui utilise des informations de courbures locales. Le but est de savoir si la surface decrite par le mnt est en relation ou traduit des structures profondes et les actions qui ont defini sa forme. Le deuxieme aspect considere le mnt comme une simple image a laquelle on peut appliquer des outils dedies au traitement d'image. Le troisieme aspect aborde le mnt dans l'univers spectral permettant par filtrage, de degager les structures principales d'une forme en fonction de certains criteres comme l'orientation, la taille, etc. L'ensemble fournit de nouveaux indices d'analyse des mnt et complete les methodes d'investigation informatiques afin d'exploiter les donnees altimetriques
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Lespagne, Christian. "Traitement statistique de modèles numériques du terrain topographique." Paris 11, 1985. http://www.theses.fr/1985PA112376.
Full textAbstract:
La thèse porte sur la compréhension analytique des modèles numériques du terrain topographique, ainsi que sur l'analyse post-compensation des canevas observés ramenés à la géométrie simplifiée d'un "Espace Topométrique". Son exposé présente diverses possibilités d'apport des méthodes statistiques pour une meilleure évaluation qualitative post compensation de ces modèles et proposé une méthode de correction des variances-covariances qui tient compte de l'effet des appuis fixes soumis à variance. Compensation et analyse de variances des grandeurs observées sont traitées dans l'esprit probabiliste de la régression linéaire et de la théorie des erreurs d'observations. Une application numérique, traitée par informatique sur la base des propositions de l'étude, complète cet exposé. Cette application révèle l'influence considérable de l'effet variant des appuis sur le modèle statistique, et met en évidence la nécessité de lui appliquer les corrections préconisées pour assurer la vraisemblance de l'évaluation qualitative post-compensation.
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Memier, Michel. "Stéréophotogrammétrie numérique : calcul de M.N.T. par corrélation automatique d'images SPOT." Université Joseph Fourier (Grenoble), 1991. http://www.theses.fr/1991GRE10083.
Full textAbstract:
La reconstruction tridimensionnelle d'une surface à partir de deux images prises de points de vue différents nécessite d'une part la connaissance de la géométrie du capteur (géométrie interne et position spatiale), et d'autre part la reconnaissance de points homologues (corrélation). L'objet de cette thèse est la production de modèles numériques de terrain (MNT) à partir d'images du satellite européen SPOT. La modélisation géométrique est fondée sur l'approche de Guichard qui aboutit à des équations simples et rigoureuses. Les mêmes équations peuvent être utilisées pour l'orientation absolue du modèle (si l'on connaît des points d'appui) ou l'orientation relative en partant simplement de points homologues. L'aboutissement de la modélisation permet de générer un redressement des images sur un plan spécifique (épipolaire), permettant de faciliter la phase suivante de mise en correspondance. La corrélation est abordée selon des approches purement numériques (corrélation de vignettes à partir de considérations statistiques globales) ou selon une approche plus topologique, essayant de mettre en correspondance des éléments de frontières. Quelques applications des MNT sont présentées (représentation en courbes de niveaux perspectives)
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Morlans, Richard. "Génération des trajectoires d'un robot d'exploration planétaire utilisant un modèle numérique de terrain issu d'images prises par satellite." Montpellier 2, 1992. http://www.theses.fr/1992MON20119.
Full textAbstract:
Ce memoire de these decrit un systeme de generation de trajectoires pour robot mobile d'exploration de la planete mars a partir de modeles numeriques du terrain (m. N. T. ) issus d'images supposees prises par un orbiteur. Le m. N. T. Est d'abord filtre pour supprimer le bruit specifique au modele. Des points (cols) et lignes (talwegs) privilegies pour le deplacement du robot sont extraits automatiquement du m. N. T. Les cols sont detectes par une analyse de chaque point du m. N. T. Et de son voisinage. Les talwegs sont ensuite construits a partir de ces cols par application de regles heuristiques de comportement. Le resultat est un reseau connexe de segments de talwegs, stocke dans une base de donnees de type relationnelle. Une topologie du terrain en est deduite a partir des informations disponibles. Un graphe de recherche est ensuite construit a partir de ce reseau, en ponderant les arcs par une fonction de cout representative de l'effort et du risque necessaires a la traversee d'un segment du reseau par le vehicule. Un parcours de ce graphe par un algorithme heuristique nous fournit une premiere trajectoire. Une partition du terrain en regions de cout de navigation homogene est ensuite effectuee. Celle-ci nous permet de rechercher des raccourcis a l'interieur de regions, ameliorant ainsi des portions du chemin localement sous-optimales
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Galloo, Jean-Claude. "Pollution atmosphérique par les oxydants photochimiques : étude sur le terrain et par simulation numérique au moyen d'un modèle lagrangien." Lille 1, 1985. http://www.theses.fr/1985LIL10138.
Full text
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Adiyaman, Özlem. "Relations entre volcanisme et tectonique en contextes de collision et de decrochement (Turquie) : approche par analyse structurale, géochimie, imagerie spatiale, modèles numériques de terrain et systèmes d'information géographique." Paris 6, 2000. http://www.theses.fr/2000PA066486.
Full text
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Fradette, Marie-Soleil. "Modèle d'ajustement pour réduire le biais sur le modèle numérique de terrain et le modèle de hauteur de canopée à partir de données LiDAR acquises selon divers paramètres et conditions forestières." Master's thesis, Université Laval, 2019. http://hdl.handle.net/20.500.11794/35009.
Full textAbstract:
La sous-estimation des hauteurs LiDAR est très largement connue, mais n’a jamais été étudiée pour plusieurs capteurs et diverses conditions forestières. Cette sous-estimation varie en fonction de la probabilité que le faisceau atteigne le sol et le sommet de la végétation. Les principales causes de cette sous-estimation sont la densité des faisceaux, le patron de balayage (capteur), l'angle des faisceaux, les paramètres spécifiques du survol (altitude de vol, fréquence des faisceaux) et les caractéristiques du territoire (pente, densité du peuplement et composition d’essences). Cette étude, réalisée à une résolution de 1 x 1 m, a d’abord évalué la possibilité de faire un modèle d’ajustement pour corriger le biais du modèle numérique de terrain (MNT) et ensuite un modèle d’ajustement global pour corriger le biais sur le modèle de hauteur de canopée (MHC). Pour cette étude, le MNT et le MHC ont été calculés en soustrayant deux jeux de données LiDAR: l’un avec des pixels comportant un minimum de 20 retours (valeur de référence) et l’autre avec des pixels à faible densité (valeur à corriger). Les premières analyses ont permis de conclure que le MNT ne nécessitait pas d’ajustement spécifique contrairement au MHC. Parmi toutes les variables étudiées, trois ont été retenues pour calibrer le modèle d’ajustement final du MHC : la hauteur du point le plus haut dans le pixel, la densité de premiers retours par mètre carré et l’écart type des hauteurs maximales du voisinage à 9 cellules. La modélisation s'est déroulée en trois étapes. Les deux premières ont permis de trouver les paramètres significatifs et la forme de l'équation (modèle linéaire mixte (1) et modèle non linéaire (2)).La troisième étape a permis d’obtenir une équation empirique à l’aide d’un modèle non linéaire mixte (3) applicable à un MHC d’une résolution de 1x 1m. La correction de la sous-estimation du MHC peut être utilisée comme étape préliminaire à plusieurs utilisations du MHC comme le calcul de volumes et la création de modèles de croissance ou d’analyses multi-temporelles.
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Sénégas, Julien. "Méthode de Monte Carlo en vision stéréoscopique : Application à l'étude de modèles numériques de terrain." Paris, ENMP, 2002. https://pastel.archives-ouvertes.fr/tel-00005637.
Full text
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Squarzoni, Cristina. "Mesure des champs de déplacement de surface et modélisation numérique des glissements de terrain." Lyon 1, 2003. http://www.theses.fr/2003LYO10262.
Full textAbstract:
Trois glissements de terrain, La Valette et La Clapière (France) et S. Andrea (Italie), ont été étudiés à l'aide d'études des mouvements de surface et des modélisations aux différences finies. Sur les sites de La Valette et La Clapière, les techniques de l'interférométrie SAR et du GPS ont permis d'obtenir une meilleure compréhension de la cinématique et de l'évolution des mouvements de surface et de distinguer, délimiter et décrire des secteurs à différente activité. L'étude topographique menée sur le site de S. Andrea a montré une activité de la portion centrale et occidentale du versant. Les observations de terrain conduites sur le versant ont permis la réalisation d'un modèle géologique et géotechnique de la zone en mouvement, qui a fait objet de la modélisation aux différences finies en 2D et 3D. Cette technique a permis de calculer l'état de contrainte du versant, de proposer la position d'une ou plus surfaces de rupture potentielles et de proposer des possibles interventions
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Al, Bitar Ahmad. "Modélisation des écoulements en milieu poreux hétérogènes 2D / 3D, avec couplages surface / souterrain et densitaires." Phd thesis, Toulouse, INPT, 2007. http://oatao.univ-toulouse.fr/7712/1/al_bitar.pdf.
Full textAbstract:
Dans ce travail, on considère la modélisation des écoulements dans des hydro-systèmes comprenant des sols et des aquifères géologiquement complexes et hétérogènes. On considèrera par exemple le cas d’un aquifère côtier soumis à l’intrusion saline, avec couplage densitaire (eau douce / eau salée), phénomène auquel peuvent se greffer d’autres couplages (écoulements à saturation variable, couplages surface / souterrain). On choisit une approche ayant les caractéristiques suivantes : - le modèle est spatialement distribué afin de représenter l’hétérogénéité du milieu ; - le modèle est fortement couplé afin d’appréhender les écoulements dans leur complexité physique. On utilise dans ce but un modèle fortement intégré, à une seule équation générique de type EDP, basée sur une loi de Darcy généralisée permettant de décrire différents "régimes" d’écoulements la co-existant dans un même domaine, tout en conservant robustesse et efficacité. Le travail est divisé en trois parties : dans une première partie on élabore un nouveau modèle numérique 3D, pour la modélisation des écoulements en milieux poreux à densité variable dans l’hypothèse d’une interface abrupte. Ce nouveau modèle est basé sur des relations ‘effectives’ non linéaires de saturation et de perméabilité, dans une équation d’écoulement de type Richards modifiée. La seconde partie correspond à l’élaboration et l’implémentation d’un modèle verticalement intégré d’intrusion saline en aquifère côtier, permettant d’étudier l’effet de l’hétérogénéité stochastique de l’aquifère. Le modèle, basé sur l’hypothèse ‘interface abrupte’, est implémenté comme un module ‘2D’ dans le code volumes finis BigFlow2D/3D. Le nouveau module 2D est utilisé pour analyser la variabilité de l’interface eau douce / eau salée par simulations stochastiques de type Monte Carlo à échantillonnage spatial (réalisation unique). Ces résultats sont comparés à nouvelle théorie, où l’interface aléatoire auto-corrélée est analysée par transformation de variable, combinée à une méthode de perturbation et à une représentation spectrale (Fourier / Wiener-Khinchine). Dans la troisième et dernière partie, on présente un modèle de couplage fortement "intégré" pour la modélisation des écoulements de surface et souterrain en hypothèses d’écoulement plan, verticalement hydrostatique. On s‘intéresse au cas d’une vallée fluviale avec cours d’eau, plaine d’inondation, et nappe d’accompagnement. L’écoulement en surface est modélisé par l’équation d’onde diffusante et l’écoulement souterrain par l’équation de Dupuit-Boussinesq. Ce modèle couplé est appliqué à la vallée fluviale de la Garonne dans la région de Toulouse - Moissac (France). Cette application a nécessité l’élaboration d’une méthode d’interpolation géostatistique adaptée à l’élaboration d’un Modèle Intégré Numérique de Terrain (‘MINT’), de façon à inclure le fond de la rivière au MNT topographique en haute résolution. Enfin, au-delà de cette application particulière, le modèle d’écoulement couplé surface / souterrain est généralisé au cas d’un couplage densitaire eau douce / eau salée, lorsque la nappe est sujette à l’intrusion saline au voisinage d’une embouchure ou d’un estuaire.
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Mourgues, Régis. "Surpression de fluide et décollements : modélisations analogique et numérique." Rennes 1, 2003. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00007479.
Full textAbstract:
Les surpressions de fluide sont très souvent invoquées pour expliquer les très faibles frottements observés à la base des nappes chevauchantes ou les glissements de sédiments sur de très faibles pentes. Dans cette thèse, nous développons une méthode analogique qui permet d’introduire ces effets dans des modèles de sable. Nous avons également écrit un code numérique d'éléments distincts couplé avec un fluide. Nous utilisons ces deux méthodes pour montrer comment les fluides agissent sur les déformations par l'intermédiaire des forces de courant qui modifient l'état des contraintes (intensité et orientation). Nous simulons ensuite la formation de prismes d'accrétion soumis à des surpressions de fluide variées. La confrontations des résultats analogiques et numériques est assez convaincante et en accord avec les modèles théoriques. Nous appliquons enfin nos expériences aux déformations gravitaires rencontrées dans le delta de l'Amazone. La corrélation entre la forme des glissements, la distribution des pressions et la présence d'une roche mère en probable génération de gaz, nous permet de préciser l'origine des surpressions dans ce delta.
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Jung, Claudine. "Etude et correction de l'influence du relief sur la radiométrie d'une image de radar à ouverture synthétique par simulation de la réponse radar à partir d'un modèle numérique de terrain." Paris 7, 1990. http://www.theses.fr/1990PA077142.
Full textAbstract:
Le radar imageur à ouverture synthétique (SAR) étant un système à visée latérale, l'acquisition des données se fait avec une géométrie très spécifique et hautement sensible au relief de la zone à imager. Le problème qui nous intéresse plus particulièrement concerne la déformation radiométrique de l'image due à la variation de la taille de la cellule de résolution radar en fonction du type de relief étudié. Il est indispensable de quantifier ces déformations et de les corriger afin de fournir une image décorrélée de cet effet de géométrie de la mesure et d'avoir alors accès aux paramètres physiques dont dépend le coefficient de rétrodiffusion. La technique utilisée consiste à simuler la réponse radar à partir d'un modèle numérique de terrain. Dans un premier temps, on étudie la variation de la résolution locale en fonction de la pente et de l'orientation du sol. Cette étude nécessite une modélisation du relief qui est abordée succcessivement au premier ordre par assimilation du relief à son plan localement tangent, et au deuxième ordre par la prise en compte de la courbure locale. Cette deuxième approximation nécessite la mise en œuvre d'une méthode de calcul de dérivées multidirectionnelles par passage dans l'espace de Fourier. On présente ensuite le simulateur fabriquant une image constituée uniquement de l'effet de relief en prenant en compte l'éventualité d'ambiguités radiales et d'ombres. Cette image est utilisée pour effectuer une correction simple de cet effet sur une image SAR réelle du radar Seasat. Quelques simulations à partir de paramètres différents de ceux de Seasat sont enfin présentées.
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Aubry, Laurent. "Acquisition, traitement et restitution des données d'une reconnaissance achéologique : la ville gallo-romaine du Vieil-Evreux." Paris 6, 2003. http://www.theses.fr/2003PA066008.
Full text
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Ozouville, Noémi d'. "Etude du fonctionnement hydrologique dans les îles Galápagos : caractérisation d'un milieu volcanique insulaire et préalable à la gestion de la ressource." Paris 6, 2007. http://www.theses.fr/2007PA066369.
Full textAbstract:
Archipel mondialement connu, les îles Galápagos recèlent encore des « secrets ». La dynamique de l'eau douce reste l'une des grandes inconnues ! L'état des connaissances au début de l'étude, 2003, est quasi-nul, limité à un inventaire de points d'eau. De plus, aucune appréciation du fonctionnement du système n'existe. Quel modèle conceptuel d'écoulement proposer pour les îles volcaniques de l'archipel des Galápagos? Classiquement, deux modèles d'écoulement pour les îles volcaniques sont proposées : un aquifère de base relayé à l'intérieur des terres par un système d'aquifères perchés (Hawaii) ou un unique aquifère de base continu (Canaries). Ni l'un ni l'autre de ces deux modèles ne peut être appliqué sans réserve aux Galápagos et la résolution de cette question scientifique se pose comme gage de solutions pérennes et de règles de gestion à apporter aux autorités locales en charge de la gestion des eaux. Dans le milieu volcanique insulaire unique et fragile des Galápagos, le développement socio-économique est galopant depuis les 25 dernières années. En conséquence, la pression exercée sur le milieu naturel et sur les ressources est croissante, c'est le cas en particulier de l'eau douce. Une approche intégrée de la gestion de l'eau est une nécessité inévitable aujourd'hui. Or, celle-ci nécessite que la connaissance du fonctionnement du cycle de l'eau soit acquise. Notre collaboration étroite avec quatre institutions locales: Fondation Charles Darwin (recherche), Parc National Galápagos (protection des écosystèmes), Municipalités (exploitation de la ressource), Institut National Galápagos (planification dans l'archipel) assure la continuité entre résultats scientifiques produits et utilisation de ceux-ci pour la gestion rationnelle de l'eauA world renowned archipelago, the Galapagos Islands, still conceal its secrets. Among them the dynamics of fresh water remains as one of the great unknowns. The status of knowledge at the beginning of this study, 2003, was almost nil, limited to an inventory of water source points. Moreover, no appreciation of the functioning of the system exists. What conceptual flow model could be proposed for the volcanic islands of the Galapagos archipelago? Classically two flow models for volcanic islands exist: a basal aquifer relayed inland by dike impounded perched aquifers (Hawaii) or a unique continuous basal aquifer (Canary Islands). Neither one nor the other of these two models can be applied without reservation to Galapagos. The resolution of this scientific question is posed as a means of obtaining long-term solutions and management rules for the local authorities in charge of water management. In the unique and fragile volcanic environment of the Galapagos Islands social- economic development has run wild for the past 25 years. As a consequence, the pressure on the natural environment and on the resources is growing accordingly; this is especially true in the case of fresh water. An integrated approach to the management of water is an inevitable necessity today. This in itself requires that the understanding of the water cycle be acquired. Our close collaboration with four local institutions: the Charles Darwin Research Station (research), the Galapagos National Park System (protection of the ecosystems), the municipalities (exploitation of the resource), and the Galapagos National Institute (planning archipelago wide) ensure continuity between the scientific results produced and their use for rational water management
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Babin, Philippe. "Analysis of error functions for the iterative closest point algorithm." Master's thesis, Université Laval, 2019. http://hdl.handle.net/20.500.11794/37990.
Full textAbstract:
Dans les dernières années, beaucoup de progrès a été fait dans le domaine des voitures autonomes. Plusieurs grandes compagnies travaillent à créer un véhicule robuste et sûr. Pour réaliser cette tâche, ces voitures utilisent un lidar pour la localisation et pour la cartographie. Iterative Closest Point (ICP)est un algorithme de recalage de points utilisé pour la cartographie basé sur les lidars. Ce mémoire explore des approches pour améliorer le minimisateur d’erreur d’ICP. La première approche est une analyse en profondeur des filtres à données aberrantes. Quatorze des filtres les plus communs (incluant les M-estimateurs) ont été testés dans différents types d’environnement, pour un total de plus de 2 millions de recalages. Les résultats expérimentaux montrent que la plupart des filtres ont des performances similaires, s’ils sont correctement paramétrés. Néanmoins, les filtres comme Var.Trim., Cauchy et Cauchy MAD sont plus stables à travers tous les types environnements testés. La deuxième approche explore les possibilités de la cartographie à grande échelle à l’aide de lidar dans la forêt boréale. La cartographie avec un lidar est souvent basée sur des techniques de Simultaneous Localization and Mapping (SLAM) utilisant un graphe de poses, celui-ci fusionne ensemble ICP, les positions Global Navigation Satellite System (GNSS) et les mesures de l’Inertial Measurement Unit (IMU). Nous proposons une approche alternative qui fusionne ses capteurs directement dans l’étape de minimisation d’ICP. Nous avons réussi à créer une carte ayant 4.1 km de tracés de motoneige et de chemins étroits. Cette carte est localement et globalement cohérente.In recent years a lot of progress has been made in the development of self-driving cars. Multiple big companies are working on creating a safe and robust autonomous vehicle . To make this task possible, theses vehicles rely on lidar sensors for localization and mapping. Iterative Closest Point (ICP) is a registration algorithm used in lidar-based mapping. This thesis explored approaches to improve the error minimization of ICP. The first approach is an in-depth analysis of outlier filters. Fourteen of the most common outlier filters (such as M-estimators) have been tested in different types of environments, for a total of more than two million registrations. The experimental results show that most outlier filters have a similar performance if they are correctly tuned. Nonetheless, filters such as Var.Trim., Cauchy, and Cauchy MAD are more stable against different environment types. The second approach explores the possibilities of large-scale lidar mapping in a boreal forest. Lidar mapping is often based on the SLAM technique relying on pose graph optimization, which fuses the ICP algorithm, GNSS positioning, and IMU measurements. To handle those sensors directly within theICP minimization process, we propose an alternative technique of embedding external constraints. We manage to create a crisp and globally consistent map of 4.1 km of snowmobile trails and narrow walkable trails. These two approaches show how ICP can be improved through the modification of a single step of the ICP’s pipeline.
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Pouderoux, Joachim. "Création semi-automatique de modèles numériques de terrains - Visualisation et interaction sur terminaux mobiles communicants." Phd thesis, Université Sciences et Technologies - Bordeaux I, 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00354701.
Full textAbstract:
Les modèles numériques de terrains (MNT) permettent de représenter efficacement la topographie d'une zone géographique donnée. Ces MNT peuvent être issus d'une télé acquisition à l'aide de radars embarqués ou de levés manuels sur le terrain à l'aide d'un tachéomètre. Les MNT constituent le contexte thématique de cette thèse qui est composée en trois parties.Dans un premier temps, nous nous intéressons à la création de ces modèles à partir d'une source importante de données topographiques constituée par les cartes topographiques. Nous présentons une chaîne complète de traitements permettant de générer un MNT à partir d'une carte topographique numérisée. Nous détaillons particulièrement de nouvelles méthodes de reconstruction des courbes de niveaux et d'interpolation de ces courbes pour générer un MNT. Les différents travaux effectués dans cette thématique s'intègrent au sein de la plate-forme logicielle AutoDEM que nous avons développée durant cette thèse.
Puis, dans une deuxième partie, nous présentons une nouvelle technique permettant de visualiser des MNT en 3D sur une large gamme de dispositifs allant de stations de travail reliées à de grands écrans jusqu'à des terminaux mobiles (TM) à faibles capacités tels que les PDA ou les téléphones portables. L'intérêt majeur de la technique présentée, qui repose sur un mode connecté client-serveur, réside dans l'adaptation dynamique du modèle 3D aux capacités d'affichage du terminal. Nous nous intéressons également à des techniques de rendu à distance et présentons deux techniques permettant d'offrir d'une part une visualisation interactive temps réel et d'autre part un panorama virtuel à l'utilisateur.
Enfin, dans un troisième temps, nous décrivons des techniques nouvelles permettant à un utilisateur mobile disposant d'un TM de naviguer et d'interagir avec des données géographiques (cartes ou plans 2D et scènes 3D). La première est une technique d'interaction tangible et bi-manuelle reposant sur la détection par analyse du flux vidéo d'une cible décrivant un code couleur. La deuxième est une technique de sélection à deux niveaux adaptée aux TM ne disposant pas de dispositif de pointage continu.
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Idier, Déborah. "Dynamique des bancs et dunes de sable du plateau continental : observation in-situ et modélisation numérique." Toulouse, INPT, 2002. http://www.theses.fr/2002INPT035H.
Full textAbstract:
Le plateau continental comporte des structures sédimentaires mobiles, dont les bancs et les dunes de sable. L'objectif de cette étude est de mieux comprendre les processus impliqués dans la dynamique des bancs et des dunes, afin de pouvoir modéliser leur évolution. Des modèles morphodynamiques 2DH et 3D sont développés à partir de modèles hydrodynamiques et sédimentaires existants. Seul le transport par charriage est pris en compte. Des méthodes de couplage entre le courant et le fond sont proposées et validées pour le cas d'une bosse sédimentaire. Afin d'étudier la dynamique des bancs, une étude de stabilité linéaire d'un fond plat soumis à un courant stationnaire est réalisée et les mécanismes d'instabilité sont analysés. Le modèle morphodynamique 2DH donne des résultats proches de ceux de l'analyse de stabilité. Il permet d'estimer la hauteur de saturation et d'identifier les processus de saturation. L'évolution temporelle de l'amplitude des bancs est ensuite estimée à l'aide d'une équation de Landau. Les résultats sont cohérents avec les données in-situ. La dynamique générale des dunes est étudiée à l'aide du modèle morphodynamique 3D. Il permet de générer des dunes. La hauteur de saturation, puis l'évolution temporelle de l'amplitude sont estimées. Les résultats sont en accord avec les observations in-situ. Une étude plus spécifique est réalisée sur une dune type. Elle illustre la nature 3D des processus impliqués dans le dynamique des dunes. Pour finir, une étude du Détroit de Calais est réalisée, par mesures in-situ et modélisation numérique []
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Busson, Jean. "Caractérisation et modélisation numérique des transferts gravitaires de la plate-forme au bassin en contexte carbonate." Thesis, Bordeaux, 2018. http://www.theses.fr/2018BORD0406/document.
Full textAbstract:
Cette thèse étudie les contrôles des processus gravitaires transférant la production carbonatée des plateformes vers les bassins. Ces travaux consistent en 1) une synthèse géologique de la sédimentation gravitaire dans les systèmes carbonatés et une typologie des configurations favorables pour le transfert distal de la production grossière 2) une méthodologie de modélisation numérique innovante combinant la modélisation stratigraphique forward et le calcul de la stratigraphie mécanique. Elle évalue les mécanismes d’instabilités au cours de l’évolution d’un système. Ces travaux s’appuient sur deux cas d’analogues Plio-Quaternaire: La pente occidentale sous-le-vent du Great Bahama Bank (GBB) et le système d’Exuma Sound/San Salvador, qui constitue une voie exceptionnelle de transport distal de sables carbonatés vers la plaine abyssale. Une caractérisation commune des processus de transferts gravitaires a été établie pour ces deux zones. Des essais œdométriques et de cisaillement triaxial ont été conduits pour obtenir les paramètres géomécaniques des sédiments. La méthodologie de modélisation numérique a été appliquée à un transect 2D de la pente occidentale du GBB sur l’intervalle 1,7-0 Ma. Elle précise le mécanisme de progradation de la marge sous-le-vent, liée au développement de prismes marginaux cimentés de bas-niveaux. La modélisation de la stratigraphie mécanique souligne le contrôle des instabilités gravitaires par la géométrie des dépôts et les surpressions de fluides. Celles-ci se développent sous l’effet des charges piézométriques transitoires dans la plate-forme émergée, favorisant la déstabilisation de la marge de la plate-formeThis PhD thesis focuses on the controls of the gravitational processes transferring the carbonate production of the platform towards the basins. This work consists in 1) a geological synthesis of the gravity-driven sedimentation in carbonate systems and a typology of favorable configurations for the distal transfer of coarse material 2) an innovative numerical modeling workflow combining the forward stratigraphic modeling and the computation of the mechanical stratigraphy. It estimates the instability mechanisms during the evolution of the system. This work is based on two Plio-Quaternary analog cases: The Great Bahama Bank (GBB) Western leeward slope and the Exuma Sound/San Salvador deep basin and major canyon system, which constitutes an exceptional conduit of distal transport of carbonate sands to the abyssal plain. A common characterization of gravitational transfer processes was established for these two zones. Oedometer and triaxial tests were conducted for the determination of geomechanical parameters of the sediments. The numerical modeling workflow was applied to a 2D transect of the western slope of the GBB over the 1.7-0 Ma interval. It precises the progradation mechanism of the leeward margin related to the development of marginal cemented lowstand wedges. The modeling of the mechanical stratigraphy underlines the control of the gravitational instabilities by the geometry of the platform and fluid overpressures. The latter develop under the effect of transient piezometric head in the emerged platform, promoting the destabilization of the platform margin
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Mazagol, Pierre Olivier. "Recherche de variables contribuant à l'organisation d'un paysage de moyenne montagne : le cas des Hautes Chaumes du Forez." Phd thesis, Université Jean Monnet - Saint-Etienne, 2006. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00351560.
Full textAbstract:
Cette recherche s'inscrit dans la lignée de nombreuses études ayant porté sur les Hautes Chaumes des Monts du Forez. Elle consiste à mettre en place une méthodologie permettant d'expliquer dans quelle mesure un certain nombre de variables physiques (comme les pentes, les expositions, les courbures...) et anthropiques (pratiques pastorales) exercent des contraintes sur la distribution du couvert végétal. Une réflexion sur la notion de paysage nous conduit à l'utilisation de la méthode d'analyse du paysage PEGASE s'est imposée. Il s'agit d'une procédure divisive multivariée basée sur les principes de la Théorie de l'information. Loin de n'être qu'une simple application de l'algorithme, cette recherche se veut innovante. Tout d abord, c'est la première fois que Pegase est utilisé pour traiter des bases de données de grandes tailles (méta-bases de données Pegase). Cet aspect a induit le développement de deux outils complémentaires annexes à Pegase facilitant et automatisant la structure de bases de données. Outre la construction des bases de données, Asc2Peg permet l'utilisation de Pegase dans un contexte S.I.G., puisque qu'il fonctionne à partir de fichiers d'échange ESRI ASCII Grid. D'autre part, un grand nombre de variables ont des effets potentiels sur la distribution de la végétation. Un des aspects de notre travail a consisté à les identifier et à homogénéiser la formulation mathématique de différents indices géomorphométriques, dérivées des modèles numériques de terrains (pentes, expositions, courbures...). Enfin, notre méthodologie est basée sur une approche multi-échelle prenant en compte étendue et résolution et nous a conduit à mettre en évidence un certain nombre de variables que nous avons qualifiées de dominantes. Une multitude d'applications sont envisageables. Notre travail a permis de placer Pegase comme outil potentiel d'aide à la mise en place de cartographies par classification automatique en télédétection.
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Naaim, Mohamed. "Modélisation numérique des effets hydrodynamiques provoqués par un glissement solide dans une retenue." Grenoble 1, 1991. http://www.theses.fr/1991GRE10034.
Full textAbstract:
Pour l'etude des ondes engendrees par l'impact d'un glissement solide dans une retenue, on developpe un modele numerique base sur les equations de saint venant avec choc resolues par le schema de van leer. L'aptitude du modele a creer et a propager les ondes est testee sur les resultats experimentaux obtenus sur un canal d'essai construit a cette fin. Le modele reproduit bien l'amplitude maximale et l'energie de l'onde mais ne reproduit pas sa nature. Pour la propagation, le domaine de validite du modele est etabli. Pour la resolution des equations de saint venant avec choc, une technique d'elements finis originale est developpee. Deux formulations variationnelles sont testees et comparees aux schemas differences finies classiques. Afin d'ameliorer et d'affiner la modelisation, on developpe un modele numerique base sur les equations de serre. Les hypotheses sont rappelees et les equations etablies dans le cadre d'un canal a geometrie quelconque. Le schema numerique est decrit et le modele teste sur les resultats experimentaux. Le resultat est remarquable. Afin d'etudier l'aptitude du modele de saint venant a la propagation des ondes de submersion dans une retenue, on met au point un modele numerique dans lequel la resolution des equations est faite par une technique volumes finis qui permet de travailler sur des maillages type elements finis. Le modele est severement teste sur des solutions analytiques et sur la propagation de la vague dans le reservoir de grand'maison ou les resultats du modele sont compares aux resultats du modele reduit de la retenue
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JUNG, Il Kyun. "Simultaneous localization and mapping in 3D environments with stereovision." Phd thesis, Institut National Polytechnique de Toulouse - INPT, 2004. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00010250.
Full textAbstract:
Dans cette thèse, nous abordons le problème SLAM pour des robots évoluant en 3D dans de grands environnements, en utilisant la stéréovision. Une implémentation complète des différentes fonctionnalités nécessaires a été conçue, développée et expérimentée dans différents contextes. La première partie de la thèse traite du problème d'association des données :elle présente un algorithme de mise en correspondance de points d'intérêt détectés dans les images, qui est robuste par rapport au bruit et aux changements de point de vue. La deuxième partie de la thèse est dédiée au développement d'une approche du problème SLAM basée sur le filtrage de Kalman. Les amers sont les points d'intérêt détectés dans les images, dont les coordonnées 3D sont fournies par la stéréovision. La dernière partie de la thèse présente et analyse des résultats obtenus dans différents contextes~: sur des trajectoires de plusieurs centaines de mètres effectuées par un ballon dirigeable évoluant à faible altitude, avec un robot évoluant en environnement naturel non structuré, et avec un robot évoluant en environnements intérieurs. Lorsque la trajectoire ``ferme une boucle'', une méthode rapide de correction de l'estimée des différentes positions par lesquelles le robot est passé permet de reconstruire un modèle numérique du terrain.
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Do, Hiep-Thuan. "Extensibilité des moyens de traitements pour les données issues des vastes systèmes d'informations géographiques." Phd thesis, Université d'Orléans, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00660083.
Full textAbstract:
Cette thèse s'inscrit dans le cadre de l'évolution des Systèmes d'Informations Géographiques (SIG) et de leur capacité à répondre à des problématiques environnementales qui s'expriment de manière globale et transversale. Dans un contexte ou l'information géographique est en plein essor et où la quantité de données disponible ne cesse de croitre, le besoin en terme d'outil d'aide a la décision n'a jamais été aussi fort. Cette étude s'attache tout particulièrement au cadre de la résolution de problématiques liées à l'eau et l'environnement lorsque les données deviennent trop volumineuses pour être traitées par des moyens de calculs séquentiels classiques. Nous proposons une plateforme de calculs répartis sur une grappe d'ordinateurs qui parallélise le calcul de la délimitation des bassins versants des grands fleuves et la détermination des flots d'accumulation. A cette fin nous introduisons une technique de calcul parallèle d'une forêt d'arbres couvrants minimums représentant le parcours de l'eau de chaque point du Modèle Numérique de Terrain (MNT) vers la mer. Cette technique débute par une délimitation des cuvettes (ensemble de points allant vers le même minimum local) contenues dans le MNT. Ensuite une hiérarchie de déversement des cuvettes les unes dans les autres est construite jusqu'à obtenir les bassins versants des fleuves. L'étude se poursuit par la description d'un algorithme parallèle pour le calcul très couteux des flots d'accumulation en chaque point du MNT. Enfin cette thèse présente une version ≪out-of-core≫ de nos algorithmes parallèles afin d'étendre la portée de nos travaux a des grappes de dimensions modestes qui ne peuvent pas charger en mémoire la totalité du MNT traite.
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Kassouk, Zeineb. "Apports de la télédétection, de la géomatique et du modèle numérique de terrain topo-bathymétrique intégré pour l'aide à la gestion des milieux humides littoraux : application à l'estuaire de la Rance (Ouest de la France) et au lac Ichkeul (Nord de la Tunisie)." Thesis, Paris Est, 2009. http://www.theses.fr/2009PEST1069.
Full textAbstract:
Les milieux humides littoraux sont des systèmes écologiques complexes qui résultent des interactions entre des processus hydrologiques, géomorphologiques et biologiques. Ils sont généralement très convoités pour leurs intérêts tant écologiques qu’économiques. Plusieurs approches ont été employées pour mieux comprendre leurs évolutions spatiotemporelles en fonction de perturbations aussi bien naturelles qu’anthropiques qu’ils subissent. Les outils de la télédétection et des potentialités des Systèmes d’Informations Géographiques (SIG) ont été largement développés. Ainsi dans cette étude, on propose une approche cartographique de deux milieux humides, basée sur la classification orientée-objet des photographies aériennes et les images satellitaires multidates et multi-résolutions et utilisant un modèle numérique de terrain (MNT) topo-bathymétrique intégré pour étudier ces perturbations. Cette approche a permis d’étudier l’évolution de deux milieux humides situés dans deux contextes climatiques et géographiques différents qui sont l’estuaire de la Rance situé à l’ouest de la France dans un contexte tempéré océanique et ayant subi la construction d’un barrage marémoteur (aménagement hydraulique majeur) en 1966. Le deuxième milieu est le lac de l’Ichkeul situé au nord de la Tunisie, un des milieux humides les plus importants de la méditerranée qui est sujet à des aménagements hydrauliques continus et fortement dépendant des perturbations climatiques. Pour l’exemple de l’estuaire de la Rance, l’étude des évolutions géomorphologiques a été effectuée en utilisant des comparaisons du MNT intégré réalisé dans le cadre de cette étude à partir de données bathymétriques et topographiques acquises avant la construction du barrage marémoteur avec des données bathymétriques acquises en 1982 puis en 1998. On a par exemple confirmé localement les évolutions de la topo-bathymétrie. On révèle la déviation du chenal principal, ainsi que l’érosion des zones situées à l’aval à proximité du fort courant ou bien au contraire leur sédimentation dans les zones protégées de l’action des courants. L’étude de l’évolution de la végétation du schorre (herbus) a été effectuée par deux méthodes : une cartographie surfacique multidate de la végétation à partir des photographies aériennes acquises en 1953, 1961, 1966, 1978, 1982, 1996 et une orthophotographie aérienne acquise en 2002 et une cartographie de la végétation du schorre faite en exploitant les capacités de segmentation des images à haute- résolution spatiale offertes par la méthode de classification orientée-objet et le modèle topobathymétrique intégré. Cette étude comparative a montré que la surface globale du schorre a augmenté suite à la mise en place du barrage marémoteur, une tendance à l’équilibre des surfaces est observée depuis 1978. Un nouvel équilibre global s’est instauré dans l’estuaire douze ans après la construction du barrage marémoteur. Dans le cas de l’étude du milieu humide du lac Ichkeul, correspondant au deuxième exemple étudié ici, la méthode de classification orientée-objet a été utilisée pour la cartographie de l’évolution de la végétation en utilisant des images satellitaires multisources, multi-résolutions et multidates (MSS-Landsat (1972), TM-Landsat (1987), ETM+ Landsat (2001) and Aster-Terra (2007)) et le MNT topobathymétrique intégré. Cette méthode a permis d’identifier les principales communautés végétatives caractéristiques des marais de l’Ichkeul, à savoir la communauté à base de Sarcocornia fruticosa, la communauté à base d’Hordeum Marinum, la communauté à base de Visnaga Daucoides et la communauté à base de Bolboschoenus. L’évolution morphologique du lac est étudiée en comparant le MNT topo-bathymétrique intégré réalisé à partir de données topographiques et bathymétriques acquises en 2003 avec des données bathymétriques acquises en 1967, 1983, 1986 et 1993. Elle fait apparaître le déplacement des zones d’accrétion et de sédimentation dans le lac suite aux aménagements hydrauliques ainsi on relève : (1) une érosion dans la partie est du lac entre 1967 et 1982 (2) un engraissement aux alentours de l’écluse entre 1982 et 1986 et (3) un déplacement des zones les plus profondes vers le sud-ouest du lac et un comblement de la partie du lac située au pied (nord-est) du Djebel Ichkeul depuis 1993. Cette étude a montré que les modifications drastiques des apports d’eau et les perturbations climatiques constituent les principales causes des altérations physiques du milieu humide de l’Ichkeul. Le retour à une dynamique naturelle est loin d’être atteint et dépend fortement des interventions humaines et des facteurs climatiques. La méthode utilisée ici a permis d’étudier deux milieux humides différents et leurs évolutions en se basant sur le degré de complexité de chacun d’eux ainsi que sur le type de la perturbation qu’ils subissent, permettant ainsi de différencier les tendances d’évolution actuelles (stabilité ou évolution) de chaque milieu. L’étude du contexte géomorphologique associant (1) les évolutions de la végétation des milieux humides, et (2) l’exploitation de la classification orientée-objet, multidates et multi-résolutions, à partir d’une approche intégrée de télédétection utilisant les SIG présente par conséquent un fort potentiel pour proposer et optimiser les modes de gestion adaptés aux objectifs de préservation des zones humides et de développement durable en généralCoastal wetlands are an important component of the natural environment of the coastal zone. Wetlands are affected by hydrologic and geomorphic controls that must be taken into consideration when attempting to understand wetland responses to disturbance, provide information for better wetland management, or aid in the restoration of lost habitat. The functioning of coastal wetlands is a result of complex linking of distinct biological, geomorphologic and human factors interacting in varying scales. Natural water circulation and water quality can altered the natural behaviours of that ecosystem. Remote sensing techniques (pixel based classification methods) and geographic information system are well used herein in monitoring coastal wetlands areas. But they are confronted to many difficulties such as combing together both onshore and offshore data and process and discriminate wetlands from uplands areas. The overall goal of our study is to develop improved methods for wetland monitoring and management in two cases studies those are located in different areas and climate zones, which are : - The Rance estuary in Western France is subject to many morphologic and biological modifications due to the management of the Rance tidal power station since 1966. The construction had required isolating completely open sea from the Rance estuary for more three years. Since that time, some environmental changes took place in the Rance estuary area, such as modifications and disappearance of sandbanks in some areas, leading to a new equilibrium since 1978. - The Ichkeul Lake in the North of Tunisia is one of the most important wetlands in the Mediterranean region. However, the decreasing of water discharge into the lake caused by the damming of three of the six major rivers feeding the lake coincided with severe drought periods, restricting supplies of fresh water, and modifying saltmarsh vegetation communities and other significant wetland degradation. Furthermore, one specific objective of our work is to investigate the capabilities of the object oriented classification methods combined to integrated topographic-bathymetric digital terrain model in those areas. In the case study of the Rance estuary morphological evolution after the settlement of the tidal power station is done by the comparison of the integrated Topographic-Bathymetric Digital Terrain Model (DTM), combining the 1953 bathymetric data, and 1957 topographic ones, with bathymetric profiles acquired in 1982 and 1998. It shows that increase of topography corresponding to accretion is frequently observed in coves characterised by low current energy. In contrast, the places exposed to high currents present generally strong eroded features, which decrease and erode the topography. The meandering of channels has also observed through time. The use of object-oriented classification of aerial photographs, acquired between 1953 and 2002 and the integrated DTM of salt marshes area in the Rance estuary, enhanced their surface regression from 1953 to 1978. It shows their stability since, due to hydrologic modifications induced in the Rance estuary after the tidal power plant management such us the change of tidal range and the period of slack water. In the case study of the Ichkeul, the application of object-oriented classification approach to identify Ichkeul wetland vegetation is based on the following multi-spectral imagery: the MSSLandsat (1972), TM-Landsat (1987), ETM+ Landsat (2001) and Aster-Terra (2007) acquired in growth period of vegetation. Results show the declining of vegetation communities in Ichkeul wetlands exposed to alternative fresh and salt-water diversion. Sarcocornia fruticosa, communities, Hordeum communities are the largest units in the study area. The Bolboschoenus communities is absent in the 1987 and 2001 vegetation maps. This is conformed by previews studies witch are showing that due to dry periods and rivers damming the Bolboschoenus disappeared for many years. The monitoring the lake Ichkuel sedimentation process was done by comparison of five sets of bathymetric data taken in 1967, 1983, 1986, 1993 and 2003. It shows the alteration of sedimentation process in the Ichkeul Lake as behaviour of the coastal zone after the settlement of dams. To conclude, owing to difference of climatic and hydrodynamic characteristics the responses of coastal wetland to natural and human will vary according to difference of their geomorphology and ecology. The Rance estuary seams to have new ecology balance ten years after the settlement of the tidal power station. However, the Ichkeul Lake is still affected by anthropogenic and climatic factors. Therefore, the used methodology provides detailed information on wetland vegetation and adjacent land-use/land-cover types in schorre wetland areas in the cases of the Rance estuary, and the Ichkeul marches areas. This technique is combining both integrated DTM and remote sensing data that is a useful tool for wetland vegetation monitoring and for resolve some major classification confusions that occur in such wetland areas
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Gay, Olivier. "Modélisation physique et numérique de l'action d'un glissement lent sur des fondations d'ouvrages d'art." Université Joseph Fourier (Grenoble), 2000. http://www.theses.fr/2000GRE10067.
Full textAbstract:
Le travail de recherche presente dans ce memoire se situe dans le domaine de la geomecanique. Il a pour but l'etude de l'interaction sol-obstacle dans le cas des ouvrages d'art soumis a des glissements de terrain. Dans une premiere partie, l'etat actuel des recherches concernant les problemes de fondations d'ouvrages d'art installees dans des sites instables est expose. Cette presentation concerne les differentes techniques de stabilisation, les solutions de protection ou d'isolement des fondations, ainsi que les approches recentes visant a prendre en compte ces efforts additionnels. L'etablissement des courbes de reaction a partir des essais pressiometriques demeure l'analyse la plus frequemment employee. Dans une seconde partie, une vaste etude experimentale est menee. Un modele physique de cuve inclinable est concu pour recreer un glissement contre des obstacles. Des essais pressiometriques sont realises en cuve. Une serie d'essais triaxiaux specifiques, a faibles contraintes de confinement, est mise en uvre afin de caracteriser le sol. L'influence de plusieurs parametres (densite du sol, geometrie, taille, rugosite d'interface et rigidite des obstacles) a ete etudie. Une etude sur une rangee de pieux a mis en evidence l'apparition d'effet d'ecran lorsque l'entraxe diminue. Dans une troisieme partie, une modelisation numerique du probleme est developpee en parallele a l'aide du logiciel flac 3 d. L'analyse inverse des essais pressiometriques et triaxiaux permet de valider l'utilisation d'une loi de comportement elasto-plastique de type mohr-coulomb. Nous comparons alors systematiquement les resultats experimentaux et les simulations en trois dimensions. Dans une derniere partie, une demarche globale est proposee a travers l'analyse et la modelisation d'un glissement reel (site de salledes). Cette comparaison finale valide l'utilisation de l'outil numerique et permet de retrouver des courbes de reactions plus appropriees.
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Mascret, Ariane. "Développement d'une approche SIG pour l'intégration de données Terre/Mer." Phd thesis, Ecole nationale supérieure d'arts et métiers - ENSAM, 2010. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00542500.
Full textAbstract:
Le domaine maritime littoral constitue un milieu fragile, placé à l'interface Terre/Mer où s'exercent de nombreuses pressions issues des milieux terrestres, maritimes et atmosphériques. Les approches globales de Gestion Intégrée des Zones Côtières (GIZC) ont pour but de pallier les lacunes des politiques précédentes au niveau des interactions simultanées des différents acteurs du littoral. Cette approche requiert un Modèle Numérique de Terrain (MNT) littoral continu ainsi que des données maritimes et terrestres cohérentes entre elles. En raison d'acquisitions ou de productions différentes pour les MNT terrestres et maritimes, l'ensemble du relief n'est pas traité de manière ni homogène ni continue. De plus les techniques d'intégration des MNT actuelles entraînent des lissages des reliefs, voire la perte des éléments caractéristiques. Des outils et une nouvelle méthodologie d'intégration de MNT ont donc été définis. Les outils utilisent la distance de Fréchet pour calculer une distance maximale d'écartement entre les points homologues de deux lignes. La valeur de cette distance donne une mesure de ressemblance de forme qui sert de base à leur appariement ultérieur. La méthodologie de fusion proposée dans cette thèse se veut générique tout en s'appuyant sur les lignes caractéristiques spécifiques du paysage. Elle effectue un enchaînement de traitements répartis en trois étapes majeures : 1) transformations cartographiques et analyse des zones de recouvrement ; 2) segmentation et extraction de lignes caractéristiques ; 3) appariement et fusion à l'aide de déformations élastiques. Ces outils d'intégration ont été testés sur des données réelles en 2D pour la comparaison du trait de côte, puis validés sur des MNT simulés 3D.
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Schmitt, Vivien. "Investigation expérimentale et numérique d'un ouvrage de séparation particulaire en assainissement." Thesis, Strasbourg, 2013. http://www.theses.fr/2013STRAD023/document.
Full textAbstract:
Dans le cadre de cette thèse, un ouvrage de type séparateur hydrodynamique est étudié pour répondre aux problématiques environnementales liées aux déversements de macro-déchets en mer. La première partie est destinée à l’analyse du fonctionnement hydraulique de l’ouvrage et son aptitude face au colmatage sur un pilote en laboratoire. Les données collectées vont ensuite permettre la validation d’une approche numérique capable de simuler l’écoulement. Cette technique est par la suite utilisée pour optimiser l’écoulement et la forme de la grille. Nous avons démontré, à partir de simulations numériques, l’intérêt d’une grille de type métal déployé pour obtenir des phénomènes d’agitations turbulentes et de gradient de pression important à l’amont de la grille. Ces phénomènes favoriseraient ainsi la dispersion des polluants et limiteraient les phénomènes de colmatage. La dernière partie de ce travail a été d’étudier le fonctionnement d’un ouvrage grandeur nature et d’observer son efficacitéThe installation of hydraulic structures to separate particles is a key element to improve the quality of water bodies. This PhD work focus on the study of a hydrodynamic separator used to capture large wastes before their discharge into the see. Tangential separation mechanism along a screen is used in this device. The first part of the work consists in studying the hydraulic behavior and the clogging effectiveness of the device with laboratory experiments. A CFD multiscale approach was developed in this work to optimize the shape of the screen in order to avoid clogging. This method, validated against experimental data, allows us to predict that expanded metal stripes are useful to develop turbulence and pressure gradients upstream the screen. This hydrodynamic phenomenon favor particles and pollutants ejection near the apertures. The last part of the work was to study the hydrodynamic behavior and the real efficiency with in situ experiments
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Servadio, Zarah. "Apports de l’imagerie à haute résolution spectrale et spatiale dans les bilans de volume et bilans radiatifs au Piton de La Fournaise." Thesis, La Réunion, 2011. http://www.theses.fr/2011LARE0020/document.
Full textAbstract:
La télédétection ouvre des perspectives nouvelles pour l’étude et la surveillance des volcans. Dans le cadre de cette thèse, différentes approches ont été abordées. L’imagerie satellite optique et thermique permet d’avoir une vue synoptique sur une large surface. La compréhension des changements d’état de surface est particulièrement importante dans le suivi de l’activité des volcans actifs. Plusieurs questions se posent : • Quels avantages offrent les satellites optiques d’observation de la Terre pour les calculs des volumes de lave émis ? • Quelles sont leurs limites ? • Les calculs de débits réalisés par télédétection sont-ils fiables ? • Quel est l’intérêt d’une approche multi-outils et multi-source ? Ces questions ont été abordées en prenant le Piton de la Fournaise pour cible. Plusieurs méthodes ont été mises en oeuvre et testées : 1) L’extraction automatique des contours de coulées de lave, 2) la création de modèle numérique d’élévation (MNE) par imagerie satellite, 3) le calcul de débits à partir d’images thermiques, 4) le suivi post éruptif d’une coulée par la modélisation de son refroidissement et la mesure des déformations observées in-situ. La plus-value de ce travail est la capacité de valider les résultats des modèles issus de la télédétection par des mesures in situ du fait de la proximité des sites étudiés. L’utilisation de ces techniques a permis d’obtenir des débits moyens d’écoulement des laves pour plusieurs éruptions et de suivre l’évolution topographique du volcan et de ses grandes structures. Les mesures thermiques par satellite fournissent le moyen de contraindre les variations du débit des éruptions dans le temps, tandis que les MNE ont permis d’obtenir un volume total dans le cas de coulées présentant de fortes épaisseurs. Grâce à ces techniques, il a été possible de définir deux types d’éruptions avec des évolutions semblables à celles observées sur différents volcans comme l’Etna (Italie) ou le Krafla (Islande). Les problèmes de nébulosité étant récurrent sur notre zone d’étude, la complémentarité des techniques est particulièrement intéressante pour obtenir une information fiable. Toutes les techniques utilisées dans cette thèse sont applicables à d’autres volcans ou à d’autres thématiquesRemote sensing opens new perspectives for the study and monotoring of volcanoes. In this thesis, different approaches were discussed. optical and thermal satellite imagery provides a synoptic view over a wide area. The understanding of surface state changes is particulary important in the monotoring of the activity of active volcanoes. Several, questions arise: • What advantages offer optical observation satellites of the Earth for calculations of lava volumes issues? • What are their limits? • Calculations of flow by remote sensing are reliable? • What is the interest of a multi-tool and multi-source approach? These issues were addressed by taking the Piton de la Fournaise to target. Several methods have been implemented and tested: 1) automatic extraction of the contours of flows of lava, 2) the cretion of numerical model of elevation (DEM) imaging satellite, 3) the calculation of flows from thermal images, 4) follow-up post eruptive flow modelling of cooling and the observed deformations in-situ measurement. The added value of this work is the ability to validate the results of remote sensing measurements from models because of the proximity of the sites studied in situ. The use of these techniques to obtain the average flow rates of lavas to several eruptions and follow topographic evolution of the volcano and its large structures. Satellite thermal measurements provide the means of forcing changes in the flow of eruptions over time, while Dems helped to obtain a total volume in the case of flows with high thicknesses. With these techniques, it was possible to define two types of erutions with changes similar to those observed on different volcanoes
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Hostache, Renaud. "Analyse d’images satellitaires d’inondations pour la caractérisation tridimensionnelle de l’alea et l’aide à la modélisation hydraulique." Paris, ENGREF, 2006. https://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00002016.
Full textAbstract:
Ce travail vise à étendre les méthodes d'analyse d'images satellitaires de crues au-delà de la détection des limites d'inondation afin d'estimer des niveaux d'eau distribués dans l'espace et d'aider la modélisation hydraulique. Inspirée des travaux de Raclot (2003) sur photographies aériennes qui fournissent des incertitudes moyennes de ±20cm, la méthode d'estimation des niveaux d'eau utilise des images satellitaires RADAR de crue et un MNT fin. Elle repose sur 1) une phase de télédétection pour cartographier l'inondation et analyser la pertinence de ses limites pour l'estimation des niveaux d'eau, 2) une phase d'analyse spatiale dans laquelle les niveaux d'eau sont estimés par croisement entre les limites pertinentes et un MNT fin, puis contraints par le schéma de circulation des eaux. Les estimations de niveaux d'eau obtenues ont une incertitude moyenne de ±38cm pour une image RADARSAT-1 d'une crue de la Moselle (France, 1997). Des travaux de validation ont permis de calculer une RMSE de l'ordre de 13cm pour une image ENVISAT de l'Alzette (Luxembourg, 2003). Pour aider la modélisation hydraulique, la démarche proposée vise à réduire le phénomène d'équifinalité grâce aux images satellitaires. Pour cela, un calage "traditionnel" à partir d'hydrogrammes observés est complété par la comparaison entre résultats du modèle et surfaces inondées ou niveaux d'eau extraits des images. Pour cerner les incertitudes du calage, des simulations Monte-Carlo ont été mises en place. En perspective, la prévision de l'évolution d'une crue après acquisition d'une image devrait bénéficier de modèles mieux contraints grâce à l'utilisation des images comme condition initiale ou donnée de calageThe Thesis aims at deploying methods of flood satellite image analysis beyond 2D flood area delineation in order to estimate water levels and to help hydraulic modelling. Based on Raclot (2003) works with aerial photographs, which provide ±20cm mean uncertainty, the water level estimation method uses satellite RADAR images of flood and a fine DEM. The method is composed of two steps : i) flood cartography and analysis of image hydraulic relevance for water level estimation, ii) fusion between relevant information resulting from the image with a fine Digital Elevation Model (DEM) and constraining the water levels extracted from image by concepts of coherence with respect to a hydraulic flow through a plain. It provides water level estimations with a ±38cm mean uncertainty for a RADARSAT-1 image of a Mosel Flood (1997, France). In addition, validation works with an ENVISAT image of an Alzette river flood (Luxembourg, 2003) allowed us to calculate a Root Mean Square Error of 13 cm on the estimates of water levels. To help hydraulic modelling, the PhD aims at reducing equifinality thanks to satellite images of flood. To meet this aim, a "traditional" step of calibration thanks to hydrographs is completed by comparison between simulation results and flood extends or water levels extracted from images. To deals with calibration uncertainties, Monte-Carlo simulations have been used. In perspective, the results of the thesis imply great benefits for flood evolution forecasting after acquisition of flood satellite images because the use of these images as initial conditions or calibration data provide better-constrained models
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Benhammadi, Hicham. "Évaluation des modèles numériques de terrain obtenus par l'interférométrie radar." Thesis, National Library of Canada = Bibliothèque nationale du Canada, 2001. http://www.collectionscanada.ca/obj/s4/f2/dsk3/ftp04/MQ60613.pdf.
Full text
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Aigle, Pascal. "Stabilisation des talus de déblai par les techniques de drainage - simulation numérique des écoulements tridimentionnels à surface libre - Évaluation de l'augmentation de stabilité par méthode tridimensionnelle à la rupture." Nancy 1, 1989. http://www.theses.fr/1989NAN10037.
Full textAbstract:
Le but de ce travail est d'analyser les effets du drainage comme moyen de stabilisation des pentes naturelles et artificielles. On propose une méthodologie en deux phases : premièrement, reconstitution par simulation numérique des écoulements tridimensionnels à surface libre créés par les systèmes confortatifs classiques ; puis, calcul de l'équilibre du talus en tenant compte du champ complet des potentiels. L'analyse en rupture circulaire est utilisée à 2 et à 3 dimensions. Des calculs systématiques montrent qu'entre deux ouvrages drainants successifs, le coefficient de sécurité minimum est obtenu pour une rupture cylindrique. La prise en compte d'un écoulement très localisé permet de mettre en évidence l'existence d'un volume critique
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Lê, Thanh Vu. "Visualisation interactive 3D pour un ensemble de données géographiques de très grande taille." Pau, 2011. http://www.theses.fr/2011PAUU3005.
Full textAbstract:
La visualisation temps réel du terrain reste depuis longtemps un domaine de recherche actif dans de nombreuses applications informatiques comme les systèmes d’information géographique (SIG), les jeux en 3D ou la réalité virtuelle. L’évolution des techniques d’acquisitions de données et l’amélioration des techniques de visualisation nous apportent une augmentation considérable dans la résolution des données pour les modèles numérique de terrain (MNT) et dans les nouvelles méthodes d’affichage pour représenter ces informations. Dans cette thèse, nous présentons notre framework de rendu de terrain que nous résumons ici en plusieurs contributions : notre première contribution consiste en une architecture simple et efficace qui permet de visualiser des terrains de très grande taille. La méthode utilisée permet de travailler hors mémoire centrale en utilisant une structure de données de type quadtree tout en étant capable de garder une précision de la géométrie et de la couleur au niveau pixel grâce aux différents critères de subdivision. Notre architecture sépare la gestion des données raster sur le CPU et l’affichage en 3D effectuée sur le GPU. Notre deuxième contribution est une méthode originale pour enlever les artéfacts qui apparaissent sur la jointure entre la frontière des blocs de quadtree, nous générons une surface continue sans avoir besoin d’utiliser de maillages supplémentaires. Notre dernière contribution est une méthode efficace adaptée avec notre structure de données pour le geomorphing, cette dernière peut être implémentée entièrement sur le GPU. Par rapport aux méthodes existantes, nos méthodes présentent de nombreux avantages : il n’y a pas de gestion de maillage dans la structure de données ; la complexité du terrain est contrôlable jusqu’au niveau du pixel et dépend de la projection d’erreur métrique, le terrain de basse précision géométrique obtient toujours une bonne précision en ce qui concerne la silhouette des objets grâce à la technique dite du normal ; une grande vitesse d’interaction et de rendu grâce au chargement de données à la demande ; et enfin une transformation similaire pour la géométrie et la texture qui facilite la gestion de données par le CPUReal-time terrain rendering remains an active area of research for a lot of modern computer based applications such as geographic information systems (GIS), interactive 3D games, flights simulators or virtual reality. The technological breakthroughs in data aquisition, coupled with recent advances in display technology have simultaneously led to substantial increases in resolution of both the Digital Elevation Models (DEM) and the various displays used to present this information. In this phD, we have presented a new out-of-core terrain visualization algorithm that achieves per-pixel accurate shading of large textured elevation maps in real-time : our first contribution is the LOD scheme which is based on a small precomputed quadtree of geometric errors, whose nodes are selected for asynchronous loading and rendering depending on a projection in screenspace of those errors. The terrain data and its color texture are manipulated by the CPU in a unified manner as a collection of raster image patches, whose dimensions depends on their screen-space occupancy ; our second contribution is a novel method to remove artifacts that appear on the border between quadtree blocks, we generate a continuous surface without needing additional mesh ; our latest contribution is an effective method adapted to our data structure for the geomorphing, it can be implemented entirely on the GPU. The presented framework exhibits several interesting features over other existing techniques : there is no mesh manipulation or mesh data structures required ; terrain geometric complexity only depends on projected elevation error views from above result in very coarse meshes), lower geometric complexity degrades terrain silhouettes but not details brought in through normal map shading, real-time rendering with support for progressive data loading ; and geometric information and color textures are similarly and efficiently handled as raster data by the CPU. Due to simplified data structures, the system is compact, CPU and GPU efficient and is simple to implement
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Nghiem, Huu-Luyen. "Evaluation des dommages induits par des mouvements de terrain sur des structures en maçonnerie à l'aide de la modélisation physique." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2015. http://www.theses.fr/2015GREAI012/document.
Full textAbstract:
Les structures en maçonnerie représentent une proportion importante des maisons individuelles et sont plus vulnérables notamment lorsqu'elles sont soumises à des mouvements de terrain. Pour faire face aux conséquences de ce problème, une plate-forme d'essais a été développée pour simuler des mouvements de terrain et leur effet sur des modèles de structure en surface. Ce travail de thèse s'appuie sur un modèle physique réduit et développe des méthodes d'évaluation des dommages des structures maçonnées à l'aide de l'expérimentation physique. Dans un premier temps, un modèle physique à échelle réduite sous gravité terrestre (1g) a été conçu pour reproduire ce phénomène. Ce modèle d'interaction sol-fondation-maçonnerie est à l'échelle de 1/40. Le sol analogique est constitué d'un sable de Fontainebleau. La fondation de la structure est fabriquée à partir de silicone liquide, et les murs en maçonnerie sont constitués de petits blocs en bois. Pour mesurer les champs de déplacement du sol et de la structure, une technique de corrélation d'images numériques (DIC) est utilisée. Des discussions à propos de l'usage de cette technique lors de la réalisation d'un essai, notamment la prise en compte des erreurs de mesures, ont été également abordées. Dans un deuxième temps, on évalue les dommages par les méthodes conventionnelles basées sur des indicateurs de dommages et des abaques. Ensuite, des nouveaux outils basés sur la technique DIC sont proposés pour réaliser une évaluation de dommages plus efficace, et plus aisée. Le premier outil se basant sur le modèle d'interaction sol-structure de Winkler permet d'identifier les modes de rupture dans la structure. Pour cela, le problème inverse de l'interaction sol-structure a été résolu et les modes de rupture du mur, basés sur les efforts internes, ont été identifiés. Ensuite, un modèle DIC-M est proposé pour reproduire les fissures dans la maçonnerie. Le point clé de ce modèle concerne les mouvements des blocs qui sont simulés par un système d'éléments distincts. Par ce moyen, la reproduction des fissures, puis l'identification et la quantification des fissures deviennent aisées. Plus précisément, un nouvel indicateur de dommages lié à la longueur des fissures permet de mieux quantifier les dommages et de cartographier les fissures. L'incertitude de mesure est déterminée par une simulation de Monte-Carlo des erreurs de déplacements. Dans un troisième temps, la performance des outils développés est évaluée au travers d'un exemple d'évaluation des dommages potentiels. Une maison individuelle en maçonnerie soumise aux mouvements de terrain a été étudiée à l'aide de l'expérimentation physique. Une campagne d'essais considérant les positions les plus sensibles par rapport à la cuvette d'affaissement est réalisée. L'évaluation du niveau de dommage a été réalisée à l'aide des mesures de déformations et des caractéristiques de fissures observées. La comparaison entre les méthodes conventionnelles et la méthode développée montre la pertinence de l'indicateur longueur des fissures, et cet indicateur peut être considéré comme un nouvel outil lors d'évaluation des dommages dans la pratique. Pour conclure, des recommandations opérationnelles ont été suggérées afin d'obtenir une meilleure estimation du niveau de dommages de la structureMasonry structures present a significant proportion of individual houses and are especially more vulnerable when subjected to ground movements. To deal with consequences of this problem, a test-platform has been developed in order to simulate ground movements and their effect on structure models on the surface. This thesis is based on a reduced physical model and develops damage assessment methods for masonry structures using physical modelling. Firstly, a small-scaled physical model under Earth's gravity (1g) has been developed to reproduce this phenomenon. This model of soil-foundation-masonry interaction has a scale factor of 1/40. The analogue soil consists of the Fontainebleau sand. The foundation part of the structure is made of liquid silicon and masonry walls are made from small wooden blocks. To measure displacements fields of the soil and the structure, a digital image correlation (DIC) technique is used. Discussions about the use of this technique when performing a test, especially the consideration of measurement errors, are also addressed. Secondly, we first assess the damage through conventional methods based on damage indicators and graphs. Then, new easy to use tools based on the DIC technique are proposed to carry out a more effective damage assessment. The first tool helps identify failure modes in the structure, based on the Winkler soil-structure interaction model. To do this, the inverse problem of soil-structure interaction is resolved, and the failure modes, based on internal forces, are identified. Then, a DIC-M model is proposed to reproduce the crack propagation in the masonry wall. The key point of this model consists in the simulation of the block movements in a discrete element system (DES). Consequently, cracks can appear easily, and then the crack identification and quantification become easier. More precisely, a new damage indicator related to the cumulated length of cracks allows to better quantify the damage and the cartography the cracks. The measurement uncertainty is determined by Monte-Carlo simulation. Thirdly, the performance of proposed tools is discussed through an example of assessing potential damages. An individual house in masonry subjected to ground movements was studied using physical experimentation. A test campaign related to the most sensitive positions of the structure with respect to the subsidence centre is performed. Damage assessment is conducted using deformation measurement and crack characteristics. The comparison between conventional and developed methods shows the relevance of the damage indicator related to the cumulated length of cracks, and this indicator can be considered as a new tool for damage assessment in practice. Finally, operational recommendations are suggested in order to obtain a better estimation of the damage level of the structure
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Hostache, Renaud. "Analyse d'images satellitaires d'inondations pour la caractérisation tridimensionnelle de l'aléa et l'aide à la modélisation hydraulique." Phd thesis, ENGREF (AgroParisTech), 2006. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00002016.
Full textAbstract:
Ce travail vise à étendre les méthodes d'analyse d'images satellitaires de crues au-delà de la détection des limites d'inondation afin d'estimer des niveaux d'eau distribués dans l'espace et d'aider la modélisation hydraulique.Inspirée des travaux de Raclot (2003) sur photographies aériennes qui fournissent des incertitudes moyennes de ±20cm, la méthode d'estimation des niveaux d'eau utilise des images satellitaires RADAR de crue et un MNT fin. Elle repose sur 1) une phase de télédétection pour cartographier l'inondation et analyser la pertinence de ses limites pour l'estimation des niveaux d'eau, 2) une phase d'analyse spatiale dans laquelle les niveaux d'eau sont estimés par croisement entre les limites pertinentes et un MNT fin, puis contraints par le schéma de circulation des eaux. Les estimations de niveaux d'eau obtenues ont une incertitude moyenne de ±38cm pour une image RADARSAT-1 d'une crue de la Moselle (France, 1997). Des travaux de validation ont permis de calculer une RMSE de l'ordre de 13cm pour une image ENVISAT de l'Alzette (Luxembourg, 2003).Pour aider la modélisation hydraulique, la démarche proposée vise à réduire le phénomène d'équifinalité grâce aux images satellitaires. Pour cela, un calage "traditionnel" à partir d'hydrogrammes observés est complété par la comparaison entre résultats du modèle et surfaces inondées ou niveaux d'eau extraits des images. Pour cerner les incertitudes du calage, des simulations Monte-Carlo ont été mises en place. En perspective, la prévision de l'évolution d'une crue après acquisition d'une image devrait bénéficier de modèles mieux contraints grâce à l'utilisation des images comme condition initiale ou donnée de calage.
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Servadio, Zarah. "Apports de l'imagerie à haute résolution spectrale et spatiale dans les bilans de volume et bilans radiatifs au Piton de La Fournaise." Phd thesis, Université de la Réunion, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00858749.
Full textAbstract:
La télédétection ouvre des perspectives nouvelles pour l'étude et la surveillance des volcans. Dans le cadre de cette thèse, différentes approches ont été abordées. L'imagerie satellite optique et thermique permet d'avoir une vue synoptique sur une large surface. La compréhension des changements d'état de surface est particulièrement importante dans le suivi de l'activité des volcans actifs. Plusieurs questions se posent : * Quels avantages offrent les satellites optiques d'observation de la Terre pour les calculs des volumes de lave émis ? * Quelles sont leurs limites ? * Les calculs de débits réalisés par télédétection sont-ils fiables ? * Quel est l'intérêt d'une approche multi-outils et multi-source ? Ces questions ont été abordées en prenant le Piton de la Fournaise pour cible. Plusieurs méthodes ont été mises en oeuvre et testées : 1) L'extraction automatique des contours de coulées de lave, 2) la création de modèle numérique d'élévation (MNE) par imagerie satellite, 3) le calcul de débits à partir d'images thermiques, 4) le suivi post éruptif d'une coulée par la modélisation de son refroidissement et la mesure des déformations observées in-situ. La plus-value de ce travail est la capacité de valider les résultats des modèles issus de la télédétection par des mesures in situ du fait de la proximité des sites étudiés. L'utilisation de ces techniques a permis d'obtenir des débits moyens d'écoulement des laves pour plusieurs éruptions et de suivre l'évolution topographique du volcan et de ses grandes structures. Les mesures thermiques par satellite fournissent le moyen de contraindre les variations du débit des éruptions dans le temps, tandis que les MNE ont permis d'obtenir un volume total dans le cas de coulées présentant de fortes épaisseurs. Grâce à ces techniques, il a été possible de définir deux types d'éruptions avec des évolutions semblables à celles observées sur différents volcans comme l'Etna (Italie) ou le Krafla (Islande). Les problèmes de nébulosité étant récurrent sur notre zone d'étude, la complémentarité des techniques est particulièrement intéressante pour obtenir une information fiable. Toutes les techniques utilisées dans cette thèse sont applicables à d'autres volcans ou à d'autres thématiques.
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Lesouëf, Dorothée. "Étude numérique des circulations locales à la Réunion : application à la dispersion de polluants." Phd thesis, Université de la Réunion, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00633096.
Full textAbstract:
Les régimes dynamiques dans les basses couches de l'atmosphère à l'île de la Réunion sont conditionnés par l'action du relief et du rayonnement sur l'écoulement synoptique. L'île est située en permanence dans le flux des alizés de sud-est et son relief élevé, culminant à 3000 m dans le centre de l'île et 2600 m au sud, constitue un obstacle important pour l'écoulement moyen. Le relief, le chauffage différentiel des pentes et le contraste thermique avec l'océan influent sur les échanges locaux entre la couche limite marine et la troposphère libre.L'analyse des phénomènes complexes de l'écoulement atmosphérique au niveau de l'île a pour but initial de caractériser les transferts de polluants émis localement. Cette étude a deux applications : * La première rentre dans le cadre préparatoire à la mise en place, à 2200 m d'altitude sur le Piton Maïdo, de l'observatoire atmosphérique de l'OPAR, à l'horizon 2011. L'objectif est de comprendre les circulations locales induites par le relief et les transports associés afin de discriminer d'éventuelles pollutions par les sources locales sur le signal qui sera mesuré in situ au sommet du Maïdo.* La seconde vise à étudier la diffusion des panaches volcaniques du Piton de la Fournaise. L'éruption majeure d'avril 2007 du volcan réunionnais a montré que des panaches pouvaient générer d'importantes pollutions dans diverses parties de l'île allant jusqu'à poser de réels problèmes environnementaux et de santé publique.Ces applications s'appuient sur une étude par modélisation numérique à haute résolution des écoulements atmosphériques dans les basses couches au niveau de l'île, au moyen du modèle météorologique de recherche MésoNH, permettant de conduire un ensemble de simulations sur cas idéalisés puis sur cas réels avec diffusion de traceurs passifs.
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Hauquin, Thomas. "La rupture brutale des piliers conditionne-t-elle les effondrements miniers ? : approches énergétiques par modélisation numérique." Thesis, Université de Lorraine, 2016. http://www.theses.fr/2016LORR0164/document.
Full textAbstract:
A différents endroits du monde, on observe que la méthode d’exploitation minière par chambres et piliers est associée à deux aléas de grande ampleur se manifestant en surface : les affaissements progressifs et les effondrements brutaux. Le bassin ferrifère lorrain est sujet à ces deux types d’aléas notamment depuis la fermeture massive des mines à partir des années 1960. Les effondrements étant plus dangereux que les affaissements, des chercheurs ont développé des méthodes statistiques pour distinguer les zones à risque d’effondrement de celles à risque d’affaissement. L’objectif de cette thèse est de développer des indicateurs mécaniques capables de faire la même distinction, afin d’améliorer la compréhension physique des phénomènes mis en jeux et de valider les indicateurs statistiques. Nous faisons l’hypothèse que les effondrements et affaissements sont tous deux causés par un endommagement des piliers en profondeur. Le Chapitre 1 est consacré à une étude bibliographique qui synthétise les connaissances relatives au comportement mécanique des piliers. Nous constatons que les piliers sont caractérisés par deux critères : le facteur de sécurité (résistance en compression/contrainte verticale moyenne) qui détermine s’ils sont susceptibles de se rompre, et un critère de stabilité des piliers en cas de rupture qui s’exprime comme la raideur relative des piliers par rapport à celle de la roche encaissante. Deux limites des approches actuelles sont identifiées : 1) la question de la contrainte verticale moyenne des piliers (dénominateur du facteur de sécurité) a été relativement peu étudiée pour les piliers aux dimensions irrégulières, caractéristiques des anciennes mines ; 2) l’instabilité de la rupture des piliers est évaluée par un modèle 1D proposé dans les années 1960-1970, se basant sur des considérations énergétiques. Ce modèle très courant n’a toutefois fait l’objet que de peu de développements dans des configurations géomécaniques plus réalistes que celle du modèle de départ. Le Chapitre 2 développe une nouvelle méthode permettant de prendre en compte l’irrégularité géométrique des piliers pour estimer leur contrainte verticale et donc d’avoir une meilleure précision sur l’estimation du facteur de sécurité. Nous introduisons le concept du taux de défruitement relatif et montrons sur la base de résultats de modélisation numérique, qu’une fonction quadratique de ce terme procure une meilleure estimation de la contrainte verticale moyenne que la méthode traditionnelle de l’aire tributaire. Le Chapitre 3 porte sur l’application d’une méthode originale de modélisation explicite de l’instabilité des piliers, basée l’énergie cinétique. Nous montrons que nos résultats de modélisation en 2D sont compatibles avec le modèle 1D traditionnel. La procédure de modélisation employée permet également de localiser et de quantifier les excès d’énergie cinétique lors de l’instabilité. Les quantités d’énergie cinétique modélisées sont du même ordre de grandeur que les magnitudes de Richter d’énergie sismique typiques des ruptures brutales de piliers réels. Nous traitons dans le Chapitre 4 la problématique des effondrements du bassin ferrifère lorrain. Nous montrons sur la base de modélisations 3D que les critères de rupture et d’instabilité des piliers permettent de bien y distinguer les zones affaissées et les zones effondrées. Les secteurs affaissés et effondrés sont caractérisés par un facteur de sécurité moyen des piliers inférieur à 1 du point de vue de leur limite d’élasticité. Cependant, les secteurs effondrés se distinguent des secteurs affaissés par un facteur de sécurité moyen des piliers également inférieur à 1 du point de vue de leur pic de résistance. Ceci est confirmé par des modèles numériques simples en 2D, suggérant par ailleurs que les caractéristiques du recouvrement ont peu d’effet sur l’occurrence des effondrements. Certaines études fournissant des conclusions contraires, nous avançons des arguments pour en discuterAt different locations around the world, the room-and-pillar mining method truns out to be associated with two major types of hazards affecting the surface: the continuous subsidence and the sudden collapse. The Lorraine iron basin (France) have known on many occasions both continuous subsidences and sudden collapses, notably since the decline of the French mining activity in the 1960’s. The collapses are more dangerous than the continuous subsidences. This is why researchers and engineers developed statistical methods capable of distinguishing between the sectors subjected to a collapse hazard and those subjected to a continuous subsidence hazard. The objective of that study if to develop indicators capable of making the same distinction but on the basis of mechanical criteria, for the purpose of improving the understanding of the collapse mechanism and for validating the statistical indicators. The main assumption of this work is that both the continuous subsidences and the collapses are caused by damage of the pillars within the mines. Chapter 1 presents a literature review concerning the actual knowledge about the pillars mechanical behaviour. We notice that pillars are traditionally characterized by two criteria: the factor of safety (pic compressive resistance/average vertical stress), which determines whether or not pillars are susceptible to fail, and a criterion of stability in case of a failure, which consists of comparing the flexural stiffness of the surrounding rock to the pillars axial stiffness in the post-pic domain of their behaviour. We identify two limits regarding the traditional approaches: i) The question of the average vertical stress has only been little studied in the case of pillars with irregular geometry, which is often the case in old mines; ii) The model allowing to estimate whether or not an instability is susceptible to occur comes from a 1D model proposed in the 1960’s and that has never been developed furthermore for being applied to real configurations in various geomechanical conditions. In Chapter 2, we develop a new method for taking the irregularity of the pillars dimensions into account in estimating their average vertical stress, for the purpose of having a better precision in the factor of safety calculation. We introduce the concept of relative extraction ratio and show, on the basis on numerical modelling, that a quadratic function of this ratio is more precise in estimating the average pillar stress than the classical tributary area method.Chapter 3 is devoted to the development and the application of an original explicit method for modelling pillar instability based on the kinetic energy. We show that the numerical results obtained in 2D configurations are compatible with the traditional 1D model of pillar instability. Moreover, we show how the modelling method we are using helps to locate and to quantify the kinetic energy in excess induced by the instability. The magnitudes of modelled kinetic energies are similar to Richter magnitudes of typical seismic energies recorded during real pillar bursts. The problem of the Lorraine iron basin collapses is treated in Chapter 4. Based on 3D modelling results, we show that pillar failure and instability criteria are capable of well distinguishing between the sectors affected by collapses and those affected by continuous subsidences in the iron basin. Both the sectors subjected to collapses and continuous subsidences are characterized by a factor of safety lower than one regarding the limit of elasticity. But the collapsed sectors are distinguished by a factor of safety also lower than one regarding the pic compressive resistance. This observation is confirmed by simplified 2D modelling, which suggests, furthermore, that the properties of the overburden have no effect on the occurrence of the collapses. Some studies provide contrary conclusions. So, we propose some points to be discussed
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El, Hage Mhamad. "Etude de la qualité géomorphologique de modèles numériques de terrain issus de l'imagerie spatiale." Phd thesis, Conservatoire national des arts et metiers - CNAM, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00780682.
Full textAbstract:
La production de Modèles Numériques de Terrain (MNT) a subi d'importantes évolutions durant les deux dernières décennies en réponse à une demande croissante pour des besoins scientifiques et industriels. De nombreux satellites d'observation de la Terre, utilisant des capteurs tant optiques que radar, ont permis de produire des MNT couvrant la plupart de la surface terrestre. De plus, les algorithmes de traitement d'images et de nuages de points ont subi d'importants développements. Ces évolutions ont fourni des MNT à différentes échelles pour tout utilisateur. Les applications basées sur la géomorphologie ont profité de ces progrès. En effet, ces applications exploitent les formes du terrain dont le MNT constitue une donnée de base. Cette étude a pour objectif d'évaluer l'impact des paramètres de production de MNT par photogrammétrie et par InSAR sur la qualité de position et de forme de ces modèles. La qualité de position, évaluée par les producteurs de MNT, n'est pas suffisante pour évaluer la qualité des formes. Ainsi, nous avons décrit les méthodes d'évaluation de la qualité de position et de forme et la différence entre elles. Une méthode originale de validation interne, qui n'exige pas de données de référence, a été proposée. Ensuite, l'impact des paramètres de l'appariement stéréoscopique, du traitement interférométrique ainsi que du rééchantillonnage, sur l'altitude et les formes, a été évalué. Finalement, nous avons conclu sur des recommandations pour choisir correctement les paramètres de production, en particulier en photogrammétrie.Nous avons observé un impact négligeable de la plupart des paramètres sur l'altitude, à l'exception de ceux de l'InSAR. Par contre, un impact significatif existe sur les dérivées de l'altitude. L'impact des paramètres d'appariement présente une forte dépendance avec la morphologie du terrain et l'occupation du sol. Ainsi, le choix de ces paramètres doit être effectué en prenant en considération ces deux facteurs. L'effet des paramètres du traitement interférométrique se manifeste par des erreurs de déroulement de phase qui affectent principalement l'altitude et peu les dérivées. Les méthodes d'interpolation et la taille de maille présentent un impact faible sur l'altitude et important sur ses dérivées. En effet, leur valeur et leur qualité dépendent directement de la taille de maille. Le choix de cette taille doit s'effectuer selon les besoins de l'application visée. Enfin, nous avons conclu que ces paramètres sont interdépendants et peuvent avoir des effets similaires. Leur choix doit être effectué en prenant en considération à la fois l'application concernée, la morphologie du terrain et son occupation du sol afin de minimiser l'erreur des résultats finaux et des conclusions.
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Hage, Mhamad El. "Etude de la qualité géomorphologique de modèles numériques de terrain issus de l’imagerie spatiale." Thesis, Paris, CNAM, 2012. http://www.theses.fr/2012CNAM0846/document.
Full textAbstract:
La production de Modèles Numériques de Terrain (MNT) a subi d’importantes évolutions durant les deux dernières décennies en réponse à une demande croissante pour des besoins scientifiques et industriels. De nombreux satellites d’observation de la Terre, utilisant des capteurs tant optiques que radar, ont permis de produire des MNT couvrant la plupart de la surface terrestre. De plus, les algorithmes de traitement d’images et de nuages de points ont subi d’importants développements. Ces évolutions ont fourni des MNT à différentes échelles pour tout utilisateur. Les applications basées sur la géomorphologie ont profité de ces progrès. En effet, ces applications exploitent les formes du terrain dont le MNT constitue une donnée de base. Cette étude a pour objectif d’évaluer l’impact des paramètres de production de MNT par photogrammétrie et par InSAR sur la qualité de position et de forme de ces modèles. La qualité de position, évaluée par les producteurs de MNT, n’est pas suffisante pour évaluer la qualité des formes. Ainsi, nous avons décrit les méthodes d’évaluation de la qualité de position et de forme et la différence entre elles. Une méthode originale de validation interne, qui n’exige pas de données de référence, a été proposée. Ensuite, l’impact des paramètres de l’appariement stéréoscopique, du traitement interférométrique ainsi que du rééchantillonnage, sur l’altitude et les formes, a été évalué. Finalement, nous avons conclu sur des recommandations pour choisir correctement les paramètres de production, en particulier en photogrammétrie.Nous avons observé un impact négligeable de la plupart des paramètres sur l’altitude, à l’exception de ceux de l’InSAR. Par contre, un impact significatif existe sur les dérivées de l’altitude. L’impact des paramètres d’appariement présente une forte dépendance avec la morphologie du terrain et l’occupation du sol. Ainsi, le choix de ces paramètres doit être effectué en prenant en considération ces deux facteurs. L’effet des paramètres du traitement interférométrique se manifeste par des erreurs de déroulement de phase qui affectent principalement l’altitude et peu les dérivées. Les méthodes d’interpolation et la taille de maille présentent un impact faible sur l’altitude et important sur ses dérivées. En effet, leur valeur et leur qualité dépendent directement de la taille de maille. Le choix de cette taille doit s’effectuer selon les besoins de l’application visée. Enfin, nous avons conclu que ces paramètres sont interdépendants et peuvent avoir des effets similaires. Leur choix doit être effectué en prenant en considération à la fois l’application concernée, la morphologie du terrain et son occupation du sol afin de minimiser l’erreur des résultats finaux et des conclusionsThe production of Digital Elevation Models (DEMs) has undergone significant evolution duringthe last two decades resulting from a growing demand for scientific as well as industrial purposes.Many Earth observation satellites, using optical and radar sensors, have enabled the production ofDEMs covering most of the Earth’s surface. The algorithms of image and point cloud processing havealso undergone significant evolution. This progress has provided DEMs on different scales, which canfulfill the requirements of many users. The applications based on geomorphology have benefitted fromthis evolution. Indeed, these applications concentrate specifically on landforms for which the DEMconstitutes a basic data.The aim of this study is to assess the impact of the parameters of DEM production byphotogrammetry and InSAR on position and shape quality. The position quality, assessed by DEMproducers, is not sufficient for the evaluation of shape quality. Thus, the evaluation methods ofposition and shape quality and the difference between them are described. A novel method of internalvalidation, which does not require reference data, is proposed. Then, the impact of image matchingand interferometric processing parameters as well as resampling, on elevation and shapes, is assessed.Finally, we conclude on recommendations on how to choose the production parameters correctly,particularly for photogrammetry.We observe little impact from most of the parameters on the elevation, except InSAR parameters.On the other hand, there is a significant impact on the elevation derivatives. The impact of matchingparameters presents a strong dependence on the terrain morphology and the landcover. Therefore,these parameters have to be selected by taking into account these two factors. The effect ofinterferometric processing manifests by phase unwrapping errors that mainly affect the elevation andless the derivatives. The interpolation methods and the mesh size present a small impact on theelevation and a significant impact on the derivatives. Indeed, the value of the derivatives and theirquality depend directly on the mesh size. The selection of this size has to be made according to theforeseen application. Finally, we conclude that these parameters are interdependent and can havesimilar effects. They must be selected according to the foreseen application, the terrain morphologyand the landcover in order to minimize the error in the final results and the conclusions
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Tarayre, Hélène. "Extraction de modèles numériques de terrain par interférométrie radar satellitaire : algorithmie et artefacts atmosphériques." Toulouse, INPT, 1996. http://www.theses.fr/1996INPT022H.
Full textAbstract:
L'interferometrie radar satellitaire s'est considerablement developpee depuis la mise en orbite du capteur ers-1. Des deplacements du sol de l'ordre du centimetre ont ainsi pu etre mesures sur des glaciers, sur des volcans en activite ou a la suite de phenomenes sismiques. L'interferometrie permet aussi de calculer des modeles numeriques de terrain (mnt). Dans cette etude, nous nous interessons au calcul de mnt a partir d'interferogrammes d'un point de vue algorithmique et d'un point de vue physique par analyse des limitations liees a l'atmosphere. Apres avoir presente un algorithme de deroulement peu sensible au bruit, fonde sur une analyse globale de l'interferogramme, nous decrivons deux techniques de fusion d'interferogrammes permettant de faciliter le deroulement de phase. Un algorithme d'affinage des parametres orbitaux est ensuite etudie. Il permet, avec les images de coherence et d'amplitude, de connaitre la precision theorique des mnt obtenus, sous reserve que les hypotheses habituelles du calcul interferometrique soient verifiees (retrodiffusion surfacique, conservation des proprietes geometriques et de retrodiffusion du sol, et assimilation de l'atmosphere au vide quant a la propagation des ondes). Dans un deuxieme temps, nous verifions l'une de ces hypotheses, a savoir celle concernant les effets de l'atmosphere. Nous montrons que la combinaison d'un denivele et d'une difference de profil de refraction entre les deux scenes creent des artefacts sur les interferogrammes dont il faut tenir compte lors du calcul de mnt. De plus, les gradients horizontaux de teneur en vapeur d'eau, les turbulences en air clair et les phenomenes ionospheriques creent eux aussi des artefacts locaux sur les interferogrammes. Apres avoir mis au point une methodologie de calcul de mnt par interferometrie, nous l'appliquons au calcul de trois mnt valides selon les donnees complementaires disponibles
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Qirjaku, Kaleshi Edvina. "Analyse structurale de la sigmoïde albanaise par imagerie satellitaire et modèles numériques de terrain." Paris 6, 2000. http://www.theses.fr/2000PA066392.
Full text
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Gonçalves, Gil Rito. "Qualités requises en modélisation numérique du relief : étude de l'équivalence entre modèle cartographique et modèle numérique." Marne-la-Vallée, 1999. http://www.theses.fr/1999MARN0060.
Full textAbstract:
Ce travail se place dans le cadre de la construction des modeles numeriques (mnt) de terrain a partir des courbes niveau (cn). Nous montrons, dans le chapitre 1, que la condition pour qu'un mnt soit equivalent au modele cartographique represente par les cn, est que les courbes intercalaires tracees sur le mnt s'accordent avec les courbes initiales. Or cette condition n'est en general atteinte par les methodes connues, notamment la grille elastique. En effet, lorsqu'on cherche a ajuster une grille elastique sur des cn, on observe que la surface obtenue est plus tendue entre les courbes qu'au passage de celles-ci. Ce defaut se traduit par des courbes intercalaires incoherentes avec les courbes initiales. Dans le chapitre 2, nous decrivons la methode grille elastique, due a d'autume. Cette methode a ete adaptee de facon a produire une surface continument derivable et a traiter le cas specifique ou l'echantillon est forme par des cn. Nous montrons au chapitre 3 que le probleme des courbes intercalaires peut etre resolu par l'addition, dans l'echantillon fourni a la grille elastique, d'informations supplementaires relatives aux directions de l'horizontale et aux lignes de crete et talweg. Nous montrons aussi que ces informations peuvent etre extraites automatiquement car elles figurent deja, soit explicitement pour les directions de l'horizontal, soit implicitement pour les lignes de crete et talweg, dans les cn. Dans le chapitre 4 nous nous interessons a l'evaluation numerique de l'equivalence entre les modeles cartographique et numerique. Cette evaluation est faite par l'etude des graphes des fonctions longueur et courbure des cn initiales et intercalaires. Nous montrons qu'on peut detecter de facon simple si une surface presente ou non des artefacts lies au non-respect du modele cartographique, en confrontant les longueurs des courbes initiales et des courbes intercalaires
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Le, Corre Benjamin. "Thermoformage du verre - Développement numérique d'un modèle thermomécanique." Phd thesis, Université de Lorraine, 2014. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00975511.
Full textAbstract:
Ce travail de thèse est dédié à la modélisation du thermoformage du verre. Le procédé consiste à déformer une plaque de verre sous l'effet de son propre poids. Posée sur un support et placée dans un four, la température de la pièce augmente et sa viscosité diminue, ce qui permet d'obtenir la forme désirée. Les simulations numériques, qui se basent sur un modèle thermomécanique, doivent permettre de mieux comprendre l'influence, sur le produit final, des différents paramètres d'essai, comme le chargement thermique, la géométrie et le matériau du moule ou encore la forme initiale de la pièce. Pour ce faire, le logiciel commercial Abaqus®, qui utilise une méthode de résolution des calculs par éléments finis, prend en charge les aspects mécaniques et conductifs. En revanche, comme le verre est un milieu semi-transparent, la modélisation du transfert radiatif est complexe et nécessite le développement d'un code se basant sur une méthode de Monte Carlo dite réciproque. La méthode a été validée en deux dimensions sur des cas-tests de la littérature scientifique. Le code a ensuite été implémenté dans le logiciel Abaqus® afin de réaliser des simulations de thermoformage sur moule et en suspension. Le verre est considéré comme un matériau élasto-visco-plastique obéissant à un modèle de Maxwell simple et la thermodépendance de la viscosité est prise en compte par une loi WLF. Une attention particulière a été accordée au modèle radiatif. Différentes hypothèses, issues de la littérature scientifique, sont testées afin de vérifier leur validité dans notre cas d'étude.
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Audenino, Pauline. "Apport de la fusion pour la qualité des modèles numériques de terrain radar dans un contexte multi modal." Grenoble INPG, 2004. http://www.theses.fr/2004INPG0087.
Full textAbstract:
La représentation du relief terrestre est une préoccupation majeure des hommes depuis l'antiquité. Ses modalités et performances ont évolué au cours du temps. Avec l'évènement du numérique de nouveaux modèles ont fait leur apparition et parmi ceux-ci les Modèles Numériques de Terrain ou MNT. Ce sont des produits souvent entachés d'érreur, en raison des applications dont ils doivent satisfaire les spécifications. Le but de cette thèse est l'amélioration de la qualité de ces modèles par une stratégie de fusion multi sources, la qualité étant vue comme une notion "application dépendant" et non de manière absolue. Après analyse, la méthode de fusion appliquée sera la théorie des possibilités qui s'adapte bien aux spécificités des MNT, couplée avec une catégorisation des points, fonction de la confiance accordée à ces points par les techniques de génération des MNT. La fusion sera également fondée sur un environnement de qualification dont nous définirons les principes théoriques et tests pratiques associés. Ceci nous servira à l'évaluation et à la comparaison des entrées et du MNT fusionné. Nous verrons également comment la fusion de MNT s'inscrit dans un contexte plus général de traitement de données de télédétection, avec une approche plus sytème du problème. Finalement la stratégie sera appliquée à un cas pratique, la région de la Sainte Victoire dans le Sud de la France, avec la fusion de deux MNT d'origine différente. La comparaison des performances du MNT fusionné avec celles des MNT d'entrée montre une amélioration globale et ouvre donc des perspectives intéressantesRepresenting the Earth relif has been a major concern of human beings since the antiquity. Its modalities and performances have changed across ages. The recent development of numerical devices allowed new models to emerge, among them the Digital Terrain Models or DTM. These products are often pervaaded with errors due to the generation methods. They are also complex products to generate because of the diversity of the applications, which specifications they must fulfill. The aim of this thesis improvement of the quality of these models through a multi source fusion strategy. The term quality should not be understood in an absolute manner but in an "application dependant" way. The data fusion chosen method will finally be the possibility theory, as it is well adapted to the DTM's specificities. It will be linked with a classification of the points based on the confiance given by the DTM generation methods. The process will also be based on a comprehensive qualification environment, for which theoretical principles as well as practical tests will be given. This will allow us to evaluate and compare the input DTM and the outpout one. We will also see how DTM's fusion can be integrated into a more general environment of remote sensing data processing, by taking into account system's point of view. Finally the strategy will be applied to a pratical case, located in the South of France, near the Sainte Victoire mountain, and two DTM from different origins will be fusionned. The comparison of the performances of the outpout DTM with respect to the ones of the input DTM will exhibit a global improvement and so leads to interesting perspectives
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Berthoz, Nicolas. "Modélisation physique et théorique du creusement pressurisé des tunnels en terrains meubles homogènes et stratifiés." Phd thesis, INSA de Lyon, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00786231.
Full textAbstract:
De nos jours, l'utilisation de tunneliers à front pressurisé est souvent pleinement justifiée, en particulier en contexte urbain, où les terrains sont meubles, partiellement ou totalement saturés, et où la préservation du bâti impose une limitation drastique des pertes de volume au cours de l'excavation. Ce travail de thèse vise à améliorer la compréhension de la phénoménologie de ce mode de creusement et à développer de nouveaux outils d'aide à la justification des ouvrages, au dimensionnement des machines et au pilotage des chantiers. Dans un premier temps, des analyses sont menées à partir d'essais sur un modèle réduit de tunnelier à pression de terre original à l'échelle internationale. Celles-ci concernent le comportement en contraintes et déplacements du massif au cours du creusement en régime idéal, l'évaluation de la stabilité du front de taille, et l'analyse des grandeurs-machine du tunnelier. Les analyses réalisées sont menées en massifs de sol homogènes ainsi qu'en massifs stratifiés (bicouches/tricouches) configurations fréquemment rencontrées sur chantier. Dans un second temps, les analyses effectuées à l'échelle du modèle réduit sont confrontées à des données de chantier pour validation de la modélisation physique effectuée. Enfin, la modélisation théorique du creusement pressurisé des tunnels est étudiée. D'une part, les capacités et limites des outils analytiques (calcul à la rupture) et numériques d'évaluation de la stabilité du front de taille sont évaluées par confrontation avec nos résultats expérimentaux. D'autre part, une procédure de modélisation numérique du processus de creusement en régime idéal, calée sur la modélisation physique, est proposée.
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Rousseaux, Frédéric. "Étude des modèles numériques de terrains pour améliorer la fiabilité des calculs d'aléas et de vulnérabilité." Université de Marne-la-Vallée, 2004. http://www.theses.fr/2004MARN0207.
Full textAbstract:
Cette thèse étudie l’impact de la représentation du relief sur les études de risque. L’objectif de cette étude est de montrer que la manière de modéliser le relief modifie le comportement et les résultats de simulations de risque. La démarche s’effectue en quatre temps. Nous proposons en premier lieu une étude bibliographique portant sur les différentes modélisations informatiques du relief et sur l’intérêt d’utiliser un modèle numérique de terrain (MNT) dans les études de risque. Dans un second temps, nous décrivons des méthodes d’intégration cohérente de données vecteur sur un MNT et étudions leur impact sur les résultats de simulations de risque. Dans un troisième temps, nous décrivons l’influence des erreurs altimétriques sur la représentation du relief. Afin de faciliter la détection de ces erreurs, nous proposons une méthode de prédiction de zones potentiellement fausses par croisement de données vecteur sur un MNT. Enfin, dans un dernier temps, nous proposons une partie plus prospective présentant des concepts qui permettraient la création d’une carte d’erreurs potentielles à partir de la détection automatique des zones d’erreurs définies durant la thèse. Les résultats sont les suivants : L’intégration cohérente d’objets vecteur est un apport important permettant d’affiner de manière significative les résultats de simulations de risque - La détection d’erreurs met en valeur les zones les plus fréquemment touchées et souligne l’importance d’une modélisation corrigée d’artefacts. Elle montre toutefois que la plupart des interpolations classiques donnent des résultats similaires en terme de qualité - Une classification des erreurs par type de zones morphologiques permet la mise en place d’une méthode de détection de zones d’erreurs potentielles grâce à l’étude de paramètres topographiques. Grâce à cette approche, il est possible de calculer la qualité potentielle d’un MNT et ainsi, détecter des zones plus ou moins fiables. Ces méthodes permettent à l’utilisateur de mieux évaluer la qualité de son MNT et donc prévoir plus finement l’impact de la modélisation de son MNT sur ses résultats de simulationThe present thesis studies the impact of the relief’s representation on risk simulations. It aims at showing that the results of the risk simulations are modified according to the methods used to represent the relief. The approach consists in four parts. The first part is a bibliographic study related to the different methods used for the computed modelling of the relief and to the benefit of using some DTM in the risk studies. The second chapter proposes some coherent integration methods for vector data on DTM, and analyses their impact on the risk simulations’ results. The third part of the thesis deals with the location and the characterization of the errors on a DTM, as well as with their impact on the risk simulation. A method which consists in detecting the errors with crossing data on a DTM is proposed. In the last chapter, a method which enables the creation of a map including the potential errors is submitted. This map is created according to the automatic detection of the error areas which will have been defined in the second chapter. The following results were obtained : - Integrating a vector object is an interesting contribution which enables to improve in a significant way the risk simulations’ results - Detecting the errors underlines the areas which are the most often impacted, and highlights the importance of a DTM corrected from the artefacts. Nevertheless, most of the classical interpolation methods give similar results in terms of quality - By classifying the errors according to the types of morphological areas, a method aiming at detecting the areas comprising potential errors can be set up. Thus, the potential quality of a DTM can be assessed and the areas which are more or less accurate can be identified. Thanks to all these methods, the user is able to assess the quality of his DTM and to forecast more precisely how his DTM’s representation will impact the results of his simulations
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Moretti, Laurent. "Modélisation numérique du signal sismique longue période généré par des effondrements gravitaires." Paris 7, 2014. http://www.theses.fr/2014PA077217.
Full textAbstract:
Les glissements de terrain sont des phénomènes naturels qui constituent l'un des risques naturels majeurs. La compréhension de leur dynamique est donc importante. Un des freins à leur compréhension et à la prévision de ces instabilités est le manque de données sur leur dynamique. En effet, du fait de leur durée relativement courte et de leur caractère imprévisible ces événements sont difficiles à observer. Dans ce contexte le signal sismique qu'ils génèrent est enregistré en continu offrant un outil unique pour leur étude. La force appliquée sur le sol par l'écoulement a été calculée pour quatre glissements de terrain par inversion de forme d'onde. Cette force responsable des ondes sismique est représentative de la dynamique de l'écoulement. Des lois ont été développées, basées sur la vision d'un bloc rigide glissant sur une pente. Ces lois permettent de relier simplement certaines quantités à la force appliquée sur le sol. Sur la base de ce modèle, une parametrisation de la force a été proposée. Cela permet d'inverser directement, grâce à. Une inversion Monte Carlo, certaines caractéristiques définies explicitement comme des paramètres. La modélisation des écoulements a ensuite été utilisée, elle permet en comparant la force calculée lors de la modélisation à celle obtenue par inversion qu'il était possible de discriminer différent scénarios d'écoulement ainsi que de contraindre la phase de déstabilisation. L'inversion bayésienne a été utilisée en utilisant la modélisation des écoulements ainsi que de la force appliquée par celui-ci sur le sol. Cela nous a permis de retrouver le volume ainsi le coefficient de friction associé à un événement ainsi que d'estimer l'erreurLandslides play a key role in erosional processes and represent one of the major natural hazards. Despite the great amount of field, experimental and numerical work devoted to this problem, the understanding of the physical processes at work in gravitational flows is still an open issue, in particular due to the lack of observations relevant to their dynamics. Indeed, due to their relative short duration and the fact that they are unpredictable, they are difficult to observe directly. In this context the recorded seismic signal provides a temporal observation of landslides and makes it possible to get insight into their dynamics. We first estimated the force-time function responsible of the seismic waves by performing a waveform inversion. This force-time function is relevant to the dynamics of the landslide. We developed laws, based on the vision of a solid block sliding on a slope. These laws permit to simply link some quantities to the force applied to the ground surface. Based on the block model, we proposed a parametrization of the force. It permits to retrieve some characteristics defined explicitly as parameters. We saw that using the the simulation of the landslide and of the associated long-period seismic signal, permit to discriminate different scenarios and thus to get more accurate information on the dynamics. We also used a Bayesian inversion where the forward problem is the calculation of the force-time function during the landslide simulation. This permits for a landslide to give an accurate estimate of the volume and of the friction coefficient. Furthermore this method makes it possible to determine the error made on the estimation of these parameters
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Fournier, Isabelle. "Développement d'un modèle numérique général de comportement des géomatériaux." Thesis, National Library of Canada = Bibliothèque nationale du Canada, 2000. http://www.collectionscanada.ca/obj/s4/f2/dsk1/tape4/PQDD_0017/MQ48926.pdf.
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