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Mesure et modélisation des variations directionnelles de la température de brillance : cas d'un couvert de maïs en rang

/ Yu Tao / Université Lille1 - Sciences et Technologies / 2002
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La température de brillance directionnelle (TBD) mesurée par des capteurs de télédétection peut être utilisée pour caractériser les états énergétiques et hydriques des surfaces naturelles. Dans cette thèse, les influences principales sur l'acquisition de la TBD d'un couvert en rang à partir de mesures depuis le sol ont été analysées. Un modèle géométrique a été développé pour évaluer les effets de champ de visée sur les mesures. À l'aide de ce modèle, des erreurs systématiques causées par le champ pour les observations au nadir ont été mises en évidence ainsi que les effets de compensation dans le champ pour des visées obliques. Les résultats de mesures et des analyses montrent que les deux facteurs déterminant la TBD sont la structure géométrique et les températures des composantes du couvert. Pour décrire la variation de TBD, un modèle de transfert radiatif optique géométrique (GORT) a été développé. Il est basé sur une description simplifiée de l'architecture du couvert et de ses propriétés optiques ainsi que les températures des éléments constituant le couvert (sol éclairé, sol à l'ombre et végétation). L'analyse à l'aide de ce modèle montre que la variation directionnelle est déterminée principalement par la structure en rangs et la géométrie Soleil-observation. On peut observer généralement une bande chaude ou froide dans la direction du rang et un pic chaud dans la direction d'incidence du Soleil (hot-spot thermique). Ces phénomènes peuvent être expliqués par la fraction de trous dans le couvert liée au rang et à l'intérieur de la végétation ainsi que par les différences entre les températures des sols éclairé et à l'ombre, et de la végétation. Une analyse de sensibilité du modèle a été effectuée. Le modèle a été ensuite validé avec les mesures obtenues à la fois au niveau de la fraction de trou et de la TBD. Les résultats montrent la bonne performance du modèle et l'importance de détermination du facteur d'atténuation optique au sein du couvert de maïs.

Localisation latérale d'un véhicule sur une route structurée par analyse de séquences d'images de rétrovision

/ Yang Rong / Université Lille1 - Sciences et Technologies / 2002
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La perception de l 'environnement des véhicules par des systèmes de vision embarquée constitue une thématique privilégiée des grands programmes de recherche destinés à améliorer la sécurité routière. Dans la plupart des applications de la vision artificielle à la localisation des véhicules, les caméras sont installées à l'avant afin d'observer la zone située dans le champ de vision du conducteur. Nous proposons une approche par rétrovision dans laquelle l'adéquation images - modèle est abordée comme un problème inverse. Cette stratégie, qui permet de s'affranchir de la phase de segmentation des images, s'appuie sur une description par un modèle explicite de la chaussée visible dans les images. Nous décrivons la méthode itérative qui autorise la mise à jour du modèle de la chaussée entre les images successives de la séquence tout en estimant la position latérale du véhicule. Des simulations sur des images de synthèse d'un circuit autoroutier prouvent l'efficacité de la méthode proposée.

Une modélisation des matériaux microfissurés : application aux roches et aux bétons, A model for microcracked materials

/ Welemane Hélène / Université Lille1 - Sciences et Technologies / 2002
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Une nouvelle modélisation, écrite à l'échelle macroscopique, est proposée pour rendre compte de quelques spécificités essentielles du comportement mécanique non linéaire des matériaux microfissurés. L'attention est notamment portée ici à la description de l'anisotropie induite par le caractère orienté des microfissures et des effets unilatéraux liés à l'ouverture -fermeture de celles-ci. La microfissuration évolutive étant le seul mécanisme dissipatif considéré, l'endommagement du matériau est caractérisé au travers de la distribution en orientation des densités de microfissures. La construction du potentiel thermodynamique s'appuie quant à elle sur la physique du phénomène considéré et sur quelques considérations d'ordre micromécanique, notamment pour décrire la restitution des propriétés élastiques induite par la fermeture de défauts. Enfin, le formalisme complémentaire (évolution du dommage) est établi dans un cadre strictement standard à partir de l'expression de la dissipation.

Contribution à la compréhension du métabolisme de l'amidon et sa régulation chez Chlamydomonas reinhardtii, Toward an understanding of starch metabolism and its regulation in Chlamydomonas reinhardtii

/ Wattebled Fabrice / Université Lille1 - Sciences et Technologies / 2002
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L'amylopectine, fraction majeure de l'amidon, est perçue comme seule responsable de la cristallinité du polysaccharide. L'amylose, produit par les amidons-synthétases liées au grain I, apparaît quant à lui comme un polymère amorphe. Après avoir cloné les ADNc et ADNg encodant les amidons-synthétases liées au grain I de Chlamydomonas (protéine de 69 kDa) nous avons démontré à l'aide d'analyses in vitro et in vivo qu'elle est capable d'induire la formation de cristaux de type B. La deuxième partie de ce manuscrit concerne l'alpha-1,4 gluconotransférase ou encore enzyme D (EC : 2.4.1.25). D'après les travaux réalisés chez chlamydomonas reinhardtii, cette protéine semble jouer un rôle essentiel dans la biosynthèse de l'amidon tandis que chez Arabidopsis thaliana, certains auteurs lui attribuent une fonction unique dans le catabolisme de la molécule de réserve. Avant de s'essayer à expliquer ce phénomène, il nous fallait démontrer que les phénotypes contradictoires dépendaient de mutations portant sur la même enzyme. Nous avons donc cloné et séquencé les ADNc et les ADNg encodant l'enzyme D de Chlamydomonas et démontré que le locus STA11 correspond bien au gène de structure de cette enzyme. L'étude des quantités d'amidon et de maltooligosaccharides produits par des cellules cultivées en alternance jour/nuit renforcent l'idée d'un rôle important de l'enzyme D dans l'anabolisme de l'amidon.

Urbanité et civilité : Un essai d'interprétation des nouvelles politiques urbaines (1978-1998)

/ Wallez Paul / Université Lille1 - Sciences et Technologies / 2002

Évaluation du risque de corrosion sous contrainte par l'iode des gaines de combustible en conditions d'entreposage à sec

/ Walle Éric / Université Lille1 - Sciences et Technologies / 2002
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L'entreposage à sec de crayons combustibles usés des réacteurs à eau sous pression pour une durée comprise entre plusieurs décennies et un siècle est actuellement à l'étude. Un tel entreposage temporaire garantissant l'intégrité du matériau de gainage permettra d'exploiter ultérieurement la mise en œuvre de solutions optimales pour la gestion des déchets radioactifs de haute activité et à vie longue que contiennent ces colis. Au cours de cet entreposage, la rupture du crayon par corrosion sous contrainte par l'iode ne peut être exclue. Une analyse critique des données actuelles montre que l'étude des paramètres chimiques à l'origine du phénomène est une approche pertinente. Sur cette base, on discute le risque de rupture du matériau dans les conditions d'entreposage. L'étude expérimentale préalable établit qu'un mécanisme chimique susceptible d'assister la fissuration du métal requiert la présence d'une quantité optimale d'iode mais aussi d'oxygène. La disponibilité de l'iode dans le crayon est ensuite évaluée. La méthode repose sur un modèle thermochimique permettant de modéliser le comportement de la pastille combustible. Les équilibres impliquant l'iode ont été identifiés et on montre que la pression d'iode est contrôlée par la formation soit d'uranate de césium soit de molybdate de césium. Les interactions chimiques entre l'iode et le zirconium sont ensuite estimées en modélisant l'étape de chimisorption de l'iode sur le métal. À partir des résultats obtenus, on montre que le risque de rupture par corrosion sous contrainte existe à condition que : (i) il y ait formation de molybdate de césium pour que la pression d'iode soit suffisante et (ii) la température et les pressions d'iode et d'oxygène dépassent certaines valeurs seuil. Sur la base de ces résultats, le risque de corrosion sous contrainte en conditions d'entreposage peut être exclu dans un domaine de températures donné.

Contribution à la commande robuste des systèmes électromécaniques par la méthode du modèle de comportement : application à la commande des systèmes multimachines

/ Vulturescu Bogdan / Université Lille1 - Sciences et Technologies / 2002
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Les systèmes à plusieurs machines électriques et convertisseurs statiques occupent une part importante dans le domaine des entraînements, que ce soit dans les transports, les processus industriels ou même les services. Ces systèmes qui partagent une ressource électrique, mécanique ou d'une autre nature, sont désignés systèmes multimachines multiconvertisseurs (SMM). Outre le problème classique de robustesse inhérent à la commande des actionneurs électriques, les SMM posent des problèmes de gestion énergétique, problèmes induits par les divers couplages qui les caractérisent. L'objectif de cette thèse est une étude de la commande à modèle de comportement (CMC) en vue de son application aux SMM, dans l'objectif d'apporter une solution aux problèmes de robustesse et de couplage. Dans un premier temps, l'analyse de la CMC est présentée. Cette commande exploite l'écart entre un processus et son modèle considéré linéaire stationnaire, afin de modifier les actions du processus réel et le " forcer " ainsi à suivre un comportement défini. Les performances de robustesse sont mises en évidence en simulation (machine à courant continu et machine asynchrone) et expérimentalement (machine à courant continu). De plus, une extension de la CMC pour gérer deux boucles imbriquées est proposée, ainsi qu'une stratégie spécifique de limitation. Dans un deuxième temps, la CMC est appliquée aux SMM. L'étude porte sur un couplage aval de type mécanique. Trois nouvelles structures de commande, basées sur la CMC sont analysées en plus de deux structures classiques (commande moyenne et maître-esclave). Une de ces nouvelles structures est enfin appliquée à la commande d'un métro automatique pour résoudre des problèmes de répartition énergétique mécanique et de patinage.

Stratégies d'optimisation par la méthode des plans d'expériences et application aux dispositifs électrotechniques modélisés par éléments finis

/ Vivier Stéphane / Université Lille1 - Sciences et Technologies / 2002
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Les travaux présentés dans ce mémoire portent sur l'application de la « Méthode des Plans d'Expériences » (MPE) à l'étude et à l'optimisation de dispositifs électrotechniques. La modélisation éléments finis est l'outil d'analyse privilégié, fournissant les prototypes virtuels des dispositifs étudiés. La MPE, introduite dans le premier chapitre, est un ensemble homogène d'outils et de méthodes algébro-statistiques visant à établir et à analyser les relations existant entre les grandeurs étudiées (réponses) et leurs sources de variations supposées (facteurs). Cette analyse peut être qualitative afin de déterminer des facteurs influents, ou bien quantitative pour établir les variations des réponses en fonction des facteurs significatifs. L'opération de modélisation est toujours fondamentale. Elle est opérée à l'issue de séries de simulations définies par les plans d'expériences (PE). Le deuxième chapitre présente plusieurs algorithmes utilisant les PE de façon exclusive, pour la modélisation des réponses ainsi que pour la recherche des conditions optimales. Des particularités apparaissent alors, telle que la possibilité de partager certaines expériences par plusieurs plans. Le caractère virtuel des expériences justifie la création et la mise au point d'un superviseur d'optimisation, afin d'automatiser et de faciliter l'application de la MPE et celle des stratégies d'optimisation par PE à partir de simulations informatiques. Le troisième chapitre présente les principales caractéristiques de ce nouvel outil : Sophemis. Enfin, le quatrième chapitre met en oeuvre l'ensemble de ces développements, en appliquant les algorithmes d'optimisation présentés, à l'étude de trois systèmes électrotechniques. Le premier est un moteur brushless à aimants permanents, le second correspond au cas test « n°22 du T.E.A.M. Workshop », et le dernier se rapporte à un frein linéaire à courants de Foucault pour usage ferroviaire.

Mise en correspondance tridimensionnelle d'images multimodales : application aux systèmes d'imageries projective et tomographique d'angiographie cérébrale, Three-dimensional matching of multimodality images

/ Vermandel Maximilien / Université Lille1 - Sciences et Technologies / 2002
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La mise en correspondance d'images multimodales est devenue un axe de recherche essentiel en traitement d'images quels que soient les domaines d'applications. Dans le cadre médical, de nombreuses modalités d'imagerie permettent d'explorer l'organisme, mais la grande diversité des phénomènes physiques mis en jeu implique que les organes seront analysés, selon des points de vue très différents, spécifiques à chacune des modalités. La fusion d'images multimodales permet de palier cette difficulté, en exploitant la complémentarité des différentes modalités pour extraire des données nouvelles, par la juxtaposition des données initiales, et faisant ainsi de la mise encorrespondance un élément d'analyse incontournable. La présente étude est orientée sur le recalage et la mise en correspondance de données issues de systèmes d'imageries projective et tomographique d'angiographie cérébrale. L'angiographie par rayons X est la référence actuelle, pour l'étude des vaisseaux intracrâniens, mais elle souffre d'un manque de flexibilité et d'absence d'informations tridimensionnelles. Le recalage et la mise en correspondance de cette modalité avec l'imagerie par résonnance magnétique (IRM), permet, d'une part de compléter les données de l'image radiologique et, d'autre part, de valider les innovations technologiques apportées aux dernières générations d'imageurs. La méthode proposée se base sur un recalage automatique et rigide entre deux modalités. L'originalité de l'approche réside en l'absence de marqueurs ou référentiels externes, basant ainsi le recalage uniquement sur les caractéristiques anatomiques individuelles. Les retombées médicales de ce travail sont multiples tant dans le domaine diagnostique que thérapeutique.

Etude et réalisation de compensateurs de dispersion chromatique utilisant des réseaux de Bragg photo-inscrits dans des fibres optiques, Study and realization of chromatic dispersion compensators using chirped Bragg gratings photowritten in optical fibres

/ Verdrager Véronique / Université Lille1 - Sciences et Technologies / 2002

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