cartographie de la pollution atmosphérique en milieu urbain à l'aide ...

Cartographie de la pollution atmosphérique en milieu urbain à l’aide de données multisources
Table des matières
1 Introduction _____________________________________________________________ 3
2 Quelques éléments sur la qualité de l’air ______________________________________ 9
2.1. Définition de la pollution atmosphérique - les principaux polluants__________________________ 9
2.1.1. L’atmosphère____________________________________________________________________ 9
2.1.2. La pollution atmosphérique________________________________________________________ 10
2.1.3. Les principaux polluants __________________________________________________________ 11
2.1.4. Le cas particulier de l’ozone _______________________________________________________ 13
2.1.5. L’inventaire des émissions ________________________________________________________ 13
2.2. La surveillance de la qualité de l’air en France__________________________________________ 14
2.3. Les paramètres influençant la qualité de l’air___________________________________________ 16
2.3.1. Influence du vent________________________________________________________________ 16
2.3.2. Influence de la stabilité de l’atmosphère______________________________________________ 17
2.3.3. Influence de la topographie locale___________________________________________________ 17
2.4. La zone d’étude ___________________________________________________________________ 18
3 Méthodes actuelles de surveillance et de cartographie __________________________ 23
3.1. La surveillance de la qualité de l’air en France par les stations de mesures___________________ 23
3.1.1. Les réseaux de surveillance de la qualité de l'air________________________________________ 23
3.1.2. Les stations de mesure de concentrations de polluants ___________________________________ 23
3.2. Cartographie de la qualité de l’air par modélisation numérique____________________________ 27
3.3. Mesures de concentration par LIDAR _________________________________________________ 28
3.4. Etude à l’aide d’images satellitaires dans le domaine optique ______________________________ 29
3.5. Méthode de cartographie de la qualité de l’air par interpolation ___________________________ 31
4 Méthode proposée de cartographie à l'aide de données multi-sources _____________ 33
4.1. Objectif et échec des méthodes existantes ______________________________________________ 33
4.1.1. Besoins et spécifications __________________________________________________________ 33
4.1.2. Limites des méthodes existantes de cartographie _______________________________________ 34
4.2. Méthode proposée de cartographie____________________________________________________ 35
4.3. Bibliothèque des champs typiques ____________________________________________________ 36
4.4. Définition mathématique d’un champ typique__________________________________________ 38
4.4.1. Transformée en ondelettes ________________________________________________________ 38
4.4.2. Analyse multirésolution __________________________________________________________ 39
4.4.3. Coefficients en ondelettes _________________________________________________________ 40
4.4.4. Synthèse du champ de concentration ________________________________________________ 40
4.4.5. Définition du champ typique_______________________________________________________ 41
4.5. Construction d’un champ typique ____________________________________________________ 42
4.5.1. Etape 1 : caractérisation de la ville et construction des cartes d'identité ______________________ 42
4.5.2. Etape 2 : localisation des pseudostations à l'aide des cartes d'identité _______________________ 43
4.5.3. Etape 3 : construction des stations virtuelles à l’aide d’images satellitaires ___________________ 44
4.5.4. Etape 4 : construction du champ typique de pollution ___________________________________ 44
4.6. Conclusion________________________________________________________________________ 44
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