Liste des projets H-2002

Liste des projets proposée aux étudiants-chercheurs (session H-2002)

(à l'intention des étudiants-chercheurs)


Je vous invite à réfléchir sur votre sujet de recherche préféré durant les fêtes (entre la tourtière et le gros gin) afin que vous puissiez débuter vos projets rapidement au début de la session. Si vous voulez commencer à faire des recherches sur internet entre-temps à ce sujet, n'hésitez pas.


Il sera probablement difficile de réaliser l'ensemble de votre projet en une seule session. C'est pourquoi il sera impératif de produire un rapport de recherche complet et clair permettant à vos successeurs de prendre le relais convenablement. Comme ce rapport pourra éventuellement mener à une publication scientifique, il faudra respecter les règles de l'art lors de sa rédaction. Dans le cadre de vos travaux de recherche, vous aurez à lire des publications scientifiques, qui vous permettront de vous familiariser avec les pratiques usuelles de rédaction. Lorsque nécessaire vous serez amenés à ajouter des annexes au document pour expliciter d'avantage certains aspects techniques qui pourraient être utiles à ceux qui poursuivront vos travaux. Ces annexes pourraient notamment inclure un manuel d'utilisation si vous avez programmé une application. Ceux qui auront choisis un projet faisant intervenir la programmation seront initiés en début de session au FORTRAN et au SHELL. Mais je vous suggère de commencer à regarder cela avant le début de la session. Un certain nombre de guides de programmation FORTRAN son disponibles sur le Web. En programmation, il n'y a rien de tel que la pratique, si vous voulez faire un premier programme durant les fêtes, voici une suggestion :


Commencez par créer un fichier texte nommé « in.txt » (avec wordpad par exemple) constitué de deux colonnes (x,y) et écrivez un programme ayant pour fonction de lire ce fichier et de le charger dans une matrice, faites une boucle pour calculer le carré des valeurs puis disposez ensuite ce résultat dans une seconde matrice. Sauvegardez enfin cette matrice dans un fichier nommé « out.txt »


Voici quelques liens utiles :


http://macams1.bo.infn.it/tutorial/

http://d2set.free.fr/fr/services/liens/informatique/info1_fr.html#LANG_GEN_FORTRAN


Liste des projets :


  1. Conception et réalisation d'un capteur hyper spectral à haute sensibilité destiné à la détection des aérosols nocturnes.

    Le projet consiste à assembler le capteur imageur (un appareil photo numérique) à un système optique constitué d'un réseau de diffraction, d'une fente, d'une lentille objectif et d'une collimatrice dans un montage mécanique fonctionnel. Ce dispositif devrait permettre l'acquisition de spectres et d'images moyennant un retrait de la fente. Le projet sera clôturé par l'acquisition du spectre de quelques sources à différentes distances et par l'acquisition d'un spectre du ciel (jour/nuit).

  2. Calibrage spectral et élaboration des techniques de réduction numériques pour l'extraction des paramètres physiques des aérosols à partir du capteur hyper spectral à haute sensibilité.

    Calibrer le capteur hyper spectral en utilisant des sources de calibrage du laboratoire de télédétection du CARTEL et en procédant à une inter comparaison avec un capteur hyper spectral fonctionnel. Développer les méthodes permettant d'associer une valeur physique à la valeur numérique mesurée. Ces méthodes passent d'abord par l'extraction de la contamination du spectre de 2e ordre permettant l'obtention d'un spectre de premier ordre pur. Ces méthodes pourront être élaborées dans un tableur mais seront éventuellement programmées en utilisant un langage de programmation tel que le FORTRAN.

  3. Élaboration d'un inventaire spatialisé des sources lumineuses directes et diffuses et mesures de leurs propriétés spectrales.

    Construire un modèle permettant de dresser un inventaire des sources lumineuses diffuses sur la municipalité de Sherbrooke. Ce modèle pourrait faire intervenir la corrélation entre la densité de population (recensement) et l'intensité de lumière émise. Les mesures du capteur satellital DMSP-OLS (Operational linescan system) ou de photographies aériennes réalisées en collaboration avec le CARTEL pourront aussi être exploitées. Il est aussi envisageable de réaliser à un inventaire « maison » soit à partir de données obtenues auprès de la municipalité ou par des mesures in situ. Ce projet pourra aussi conduire à la caractérisation de la fonction angulaire d'émission et des propriétés spectrales moyennes des sources.

  4. Modélisation 3D du transfert radiatif pour la détermination des propriétés optiques des aérosols nocturnes par l'observation de sources anthropiques directes.

    Élaborer un modèle de diffusion de premier ordre permettant de déterminer l'épaisseur optique des aérosols le long de la ligne de visée menant à la source. Utiliser un modèle de diffusion de Rayleigh et les données météorologiques analysées par le modèle GEM (Environnement Canada) pour extraire la contribution des molécules. Un lien avec l'équipe qui travaillera sur la modélisation des sources diffuses sera nécessaire pour assurer un arrimage adéquat des deux modèles. Une méthode itérative permettant de calculer les ordres supérieurs de diffusion pourra aussi être explorée. La contribution des sources diffuses ainsi que la fonction de réflectivité bidirectionnelle (BRDF) de la surface devront alors être considérées. Ce projet nécessitera une familiarisation avec la programmation informatique. Le langage FORTRAN sera proposé à cette fin.

  5. Modélisation 3D du transfert radiatif pour la détermination des propriétés optiques des aérosols nocturnes par l'observation de sources anthropiques diffuses.

    Élaborer un modèle de diffusion de premier ordre permettant de déterminer l'épaisseur optique des aérosols le long d'une ligne de visée dirigée vers la lumière diffuse du ciel. Utiliser un modèle de diffusion de Rayleigh et les données météorologiques analysées par le modèle GEM (Environnement Canada) pour extraire la contribution des molécules. Un lien avec l'équipe qui travaillera sur la modélisation des sources directes sera nécessaire pour assurer un arrimage adéquat des deux modèles. Une méthode itérative permettant de calculer les ordres supérieurs de diffusion pourra aussi être explorée. Dans ce cas, la fonction de réflectivité bidirectionnelle (BRDF) de la surface devra être considérée. Ce projet nécessitera une familiarisation avec la programmation informatique. Le langage FORTRAN sera proposé à cette fin.

  6. Validation nocturne du modèle AODSEM assimilé aux mesures diurnes du réseau AERONET.

    Exécuter le modèle AODSEM à l'échelle de l'Amérique du Nord pour produire une base de donnée sur les épaisseurs optiques modélisées avec et sans assimilation. L'assimilation devrait uniquement porter sur les mesures diurnes acquises par l'ensemble des photomètres solaires du réseau AERONET actifs sur la période et le domaine spatial. Faire varier la fréquence d'assimilation. À partir ce ces résultats, obtenir des séries temporelles sur le site du collège de Sherbrooke et comparer aux mesures effectuées avec le capteur hyper spectral si disponibles.

  7. Caractérisation des propriétés isolantes du couvert nival destiné à la protection des vignes au Québec.

    Exploiter une imposante base de données thermiques et densimétriques recueillies par le département de géographie de l'université de Sherbrooke (Dubois et Jolivet) sur le site du vignoble Sous les charmilles, pour tenter d'établir une relation entre la densité de la neige et sa résistance thermique équivalente. Ce travail sera réalisé avec un tableur et reposera sur l'étude des gradients de température à l'intérieur et à l'extérieur du couvert de neige.