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Campi, Antoine. Reconstitution par filtrage non-linéaire de milieux turbulents et rétrodiffusants à l'aide de LIDARs Doppler et aérosols

Campi, Antoine (2015). Reconstitution par filtrage non-linéaire de milieux turbulents et rétrodiffusants à l'aide de LIDARs Doppler et aérosols.

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Résumé en francais

Le but de cette thèse était de mettre en place un algorithme permettant de traiter des données de LIDAR (LIght Detection And Ranging). On a principalement eu recours à des LIDAR de type Doppler et aérosols. Les mesures de ces appareils sont obtenues de telle sorte que l'on dispose en fait d'une grille d'observation. Cependant on souhaite avoir des informations sur l'atmosphère qui est un milieu continu. Nous avons utilisé des méthodes d'analyse multi-résolution pour se placer dans un cadre mathématique correspondant au problème physique. On a donc obtenu un découpage de l'espace d'évolution du processus en deux sous-espaces orthogonaux, imposé par la structure des observations. Nous avons alors pu étendre la théorie du filtrage non linéaire dans ce cadre. Pour cela nous avons utilisé les noyaux de filtrage de type Feynman-Kac. Il nous a fallu reprendre les calculs et formulés des hypothèses cohérentes avec le problème physique pour obtenir des résultats de convergence semblable à ceux de la théorie classique. Nous nous sommes alors ramené dans le cadre adapté aux filtres à particules. Nous avons alors développé différents algorithmes basés sur les résultats théoriques obtenus. Différentes applications de notre méthode nous a permis de mettre en valeur le fait que nous pouvions, dans une certaine mesure, retrouver des paramètres de taille inférieur à la résolution donnée par la grille. Finalement nous avons mis en place un cadre théorique ainsi qu'un algorithme permettant de traiter à la fois des données de LIDAR Doppler et aérosols. Nous avons ainsi pu vérifier que nos estimations se raffinaient par l'ajout de traceurs passifs.

Sous la direction du :
Directeur de thèse
Del Moral, Pierre
Baehr, Christophe
Dabas, Alain
Ecole doctorale:Mathématiques, informatique, télécommunications de Toulouse (MITT)
laboratoire/Unité de recherche :Centre National de Recherches Météorologiques (CNRM-GAME), UMR 3589
Mots-clés libres :Filtrage non linéaire - Turbulence - Grille d'observations - Espaces orthogonaux - Systèmes de particules - Méthode de Monte Carlo
Sujets :Mathématiques
Déposé le :09 Feb 2017 10:13