Demande de renouvellement (2007-2010) - Cesbio

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instrument existant mais plutôt à obtenir un prototype facilement modifiable et autorisant untraitement du signal adapté à des objectifs variés. En effet, l’originalité de notre scintillomètre est deposséder un traitement numérique du signal contrairement au traitement électronique figé desscintillomètres classiques. L’emploi d’un ordinateur à proximité de l’instrument est quelque peupénalisant en cours de manipulation, mais améliore nettement les possibilités d’exploitation desrésultats. Ainsi, ce scintillomètre pourra être utilisé pour calculer le bilan énergétique des surfacesterrestres (CESBIO) ainsi que pour l’étude des turbulences atmosphériques.Pour sa réalisation, nous avons choisi des télescopes de Newton comme base optique et mécanique.D’une part, l’optique de ces télescopes est proche de celle des scintillomètres, et d’autre part ladisposition des oculaires nous permet de changer très simplement la partie électronique de l’émetteuret du récepteur. Cette approche nous a permis de tester assez rapidement plusieurs solutionsenvisageables, surtout au niveau du détecteur. Plusieurs versions du détecteur ont été créées, pourdéterminer les meilleures solutions techniques pour l’émetteur et le récepteur. Ainsi, l’émetteuralimente une diode électroluminescente à fréquence fixe et puissance variable. Le signal lumineuxtraverse le milieu atmosphérique perturbé par les turbulences, puis, le récepteur convertit ce signallumineux en tension et effectue une démodulation de ce dernier pour ne donner, à la sortie, qu’unsignal, représentatif du phénomène physique étudié. Cet appareil fonctionne donc comme les appareilscommerciaux pour la partie émission et détection mais le traitement pour obtenir le Cn² à partir dusignal détecté et démodulé est effectué numériquement au lieu d’être réalisé par l’électronique del’instrument. Ceci nous permet d’une part d’aborder quelques incertitudes théoriques et d’autre part deprévoir des traitements beaucoup plus élaborés dans la suite de ce travail pour mesurer les flux gazeux.(3) Les mesures sur le terrain se sont avérées beaucoup plus difficiles et complexes que prévues. Il fauten effet trouver un terrain d’essai suffisamment grand (supérieur à 250m) et sans obstacle permanentou temporaire, pouvoir orienter les appareils correctement (en principe nord/sud) et effectuer lesmesures avec des conditions météorologiques adéquates. En effet, le vent déstabilise les instruments etintroduit des variations sur le signal autres que celles dues aux flux thermiques, la pluie perturbe lesrésultats, le positionnement correct des instruments à chaque nouvelle mesure demande du temps et uncertain savoir faire,… Toutes ces difficultés ont considérablement augmenté la durée des tests devalidation.La seconde étape est en début d’exploitation, quelques idées ont été proposées et attendent d’êtreexpérimentées.Perspectives immédiates :- Du point de vue matériel, il est nécessaire de stabiliser notre instrument et surtout son support. Lescintillomètre fonctionne à une hauteur d’environ 2 m. Il faut donc le mettre sur une plate-forme etcette dernière doit être très stable pour obtenir des résultats corrects et interprétables. En effet, toutevariation de la position du scintillomètre (très faible, inférieure au mm) introduit des variations dusignal supérieures à celles qui sont mesurées.- Effectuer à partir des données enregistrées une analyse temps/fréquence des phénomènes turbulentsdans la basse atmosphère. Nous souhaitons ainsi observer les fréquences des turbulences et leursdistributions au cours de la journée. Une représentation en 3D (temps, fréquence, amplitude) devraitnous permettre d’avoir des informations sur les turbulences dans la basse atmosphère.- Proposer une communication (15/11/2005) pour le 4 ème colloque STIC & Environnement àMontpellier (5-7 avril 2006).196
Photos du scintillomètre : modèle en cours de réalisation, partie récepteur.6. ConclusionEn raison de ses compétences, de son implication dans des projets de recherche sur l’observation dela Terre et de ses nombreux liens avec la communauté nationale et internationale, le CESBIO aparticipé pleinement à la définition et au développement de missions spatiales ; il a joué également lerôle essentiel de "courroie de transmission" entre les concepteurs /réalisateurs de missions spatiales etles utilisateurs de données.Le CESBIO entend continuer et éventuellement développer ce rôle de "passerelle" entre la scienceet les applications d'une part et les réalisateurs de segment spatiaux d'autre part. Cela permetd'optimiser la conception et la réalisation de missions spatiales et des algorithmes de traitementassociés grâce à une meilleure connaissance des besoins, et favorise l'utilisation des données spatialespar une mise en forme adaptée de celles-ci et la démonstration de leur utilité dans divers travaux derecherche.Les missions spatiales passées, en cours, acceptées ou en projet et dont le CESBIO est à l'originesont caractéristiques des besoins tant scientifiques qu’appliqués. Il s'agit :a) de missions destinées au suivi des surfaces continentales à l'échelle du globe sur le long terme(capteurs grand champ à faible ou moyenne résolution spatiale mais à haute répétitivitétemporelle) ;b) de missions destinées à l'étude des processus et aux applications à l'échelle du paysage et desbassins versants. Leurs capteurs sont à haute résolution spatiale mais encore à faible résolutiontemporelle. Le concept Véns devrait permettre de conserver une haute résolution tout enaugmentant fortement la résolution temporelle ; d’autres concepts encore à étudier (satellitegéostationnaire par exemple) pourraient affiner cette approche.Ces deux types de missions répondent à des besoins spécifiques mais se valorisent réciproquementpar leur étroite complémentarité pour l’analyse du transfert d’échelle. C’est dans ce sens que val’amélioration et la mise en œuvre du concept « Pléiades » ou GMES pour lesquels le CESBIO entendjouer un rôle moteur.197
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Centre d’Etudes Spatiales de la B
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La classification non supervisée e
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Les premiers tests de DART-EB ont
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Et delà de l’utilisation des don
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Publications CESBIO récentes sur l
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