Équipe TRIO : Télédétection, Radiométrie et Imagerie Optique

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'''Un climat urbain ?'''
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De par sa nature minérale, sa géométrie et sa densité de population, la ville modifie significativement le climat local. On observe ainsi des écarts allant jusqu'à 5°C entre le centre ville et la campagne environnante, notamment la nuit.
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'''<big>Plateau technique d'Imagerie Physique</big>'''
  
Une bonne compréhension des effets de la ville sur l'ambiance climatique et la qualité de l'air est un enjeu non seulement en terme de '''confort''', mais aussi de '''santé publique'''.
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'''Correspondant : [mailto:jihad.zallat@icube.unistra.fr Jihad Zallat]'''
L'équipe TRIO mêne depuis 1998 une série d'études, avec un focus particulier sur le '''rôle de la végétation en ville'''. Une collaboration étroite avec les éco-physiologistes de l'INRA de Clermont-Ferrand, de l'ASPA et des services des espaces verts de la Communauté Urbaine et de l'Université permet une approche pluri-disciplinaire et transversalle '''du comportement et des bénéfices de la végétation en ville'''.
 
  
[[File:esplanadeBannerLow.png|1000px|L'îlot de verdure du jardin botanique, quartier de l'Esplanade, Strasbourg &copy; ICube 2013]]
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[[File:20121121094241-b51c0420-me.jpg|vignette|Dalibor Vukicevic et Françoise Nerry dans la salle des lasers du laboratoire interférométrique.]]
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Ce plateau technique s'articule autour de deux axes :
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*L'holographie et l'imagerie optique avancée regroupe un ensemble d'équipements LASER unique en Europe et offre un très haut niveau d'expertise à destination des industriels
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*La conception de plateau techniques d'imagerie polarimétrique qui regroupe des instruments innovants ouvrant de nombreuses perspectives notamment en imagerie médicale
  
'''La plate-forme de Bio-Climatologie et Modèles 3D en Environnement Urbain du [//icube.unistra.fr laboratoire ICube]'''
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=Expertises=
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*Holographie et Imagerie Optique Avancée
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*Conception et développement de plate-formes d'imagerie polarimétrique
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*Mise en œuvre de l'acquisition des données (supervision et pilotage des instruments)
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*Traitement et analyse des données polarimétriques
  
La plate-forme de Bio-Climatologie et Modèles 3D en Environnement Urbain, créée en 2012, vise à fournir un ensemble complet de solutions matérielles, logicielles et d'expertise en soutien aux activités de mesure et de calcul en restitution 3D, météorologie et en bio-climatologie de l'espace urbain. Elle comprend les volets :
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=Applications=
* Instrumentation : suivi opérationnel en continu d'un réseau pérenne sur Strasbourg et sa région, conception et déploiement de capteurs et de systèmes d'acquisition
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*Industrie (collaborations avec Bayer, Alstom, Pirelli)
* Base de données : maintien de bases données du réseau pérenne, ainsi que de bases de données associées (données géographiques et architecturales spatiales 2D/3D, imagerie)
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*Domaines médical, biologique, cellulaire
* Modélisation : météorologique (Meso-NH, LASER/F, SURFEX), et architecturale (photogrammétrie, laser-grammétrie)
 
  
Responsable de la plate-forme : Jérôme COLIN, Ingénieur de Recherche CNRS
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=Équipements spécifiques=
  
== Instrumentation ==
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*Cinq tables flottantes anti-vibratoires
{|class="wikitable sortable"
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*Une dizaine de sources laser continues de très haute stabilité et cohérence dans une plage de longueurs d'ondes couvrant tout le visible, proche ultraviolet et proche infrarouge, en puissance allant de quelques mW jusqu'au 9W
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*Puissance-mètres et des analyseurs des structures transversales des modes de fonctionnement des lasers.
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*Quatre "Spectrum analyzers" permettant d'identifier les structures des modes longitudinales de fonctionnement des lasers, de mesurer leurs bandes spectrales et donc de déterminer les paramètres de la cohérence temporale ainsi que spatiale de la lumière laser.
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*Un analyseur des fronts d'ondes Schack-Hartmann permettant d'étudier et contrôler les propriétés spatiales des fronts d'ondes lumineuses. *Une collection complète des systèmes opto-mécaniques nous permettant de manipuler la lumière laser, sa polarisation, sa direction de propagation, l'expansion ou concentration, allant des systèmes MEMS (système micro-électro-mécanique) aux piézo-optiques.
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*Plate-forme polaris (analyse macroscopique)
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*Micropol (microscope polarimétrique)
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*Spectropol (spectroscope polarimétrique)
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*Plate-forme logicielle de traitement et d'analyse de données
  
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<gallery>
|[[Fichier:20120920 IPCBSolys03.jpg|vignette]]||[[Fichier:20120920 IpcbMtp5.jpg|vignette|]]||[[Fichier:20121005 EckbolsheimEcole02.jpg|vignette]]||[[Fichier:20121016 RobertsauMaeschlingJC.jpg|vignette|]]||[[Fichier:20120829 ReichstettMat.jpg|vignette]]
 
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|Dispositif motorisé de suivi du soleil. Une synchronisation très précise de l'horloge via GPS permet au système motorisé de pointer un capteur dans l'axe du soleil. La mesure qui en découle permet de quantifier l'énergie solaire.<br><small>&copy;ICube2013</small>||Profileur atmosphérique. Ce dispositif, mis en place en zone urbaine dense, mesure la température de l'air entre 0 et 600 mètres au-dessus du sol toutes les 5 minutes.<br><small>&copy;ICube2013</small>||Station météorologique urbaine. Localisée au cœur de l'agglomération Strasbourgeoise, cette station est très représentative de milieux denses, très minéraux, généralement soumis aux températures les plus élevées.<br><small>&copy;ICube2013</small>||Station en jardin de ville. Représentative d'une ambiance péri-urbaine, ce type de station disposé en périphérie de Strasbourg donne une indication de la température et de l'humidité en milieu mixte.<br><small>&copy;ICube2013</small>||Station météorologique rurale. Situé hors agglomération, dans un espace largement agricole, ce type de station est représentative des "zones froides" à partir desquelles on mesure l'écart ville-campagne.<br><small>&copy;ICube2013</small>
 
|}
 
  
La plate-forme IMBCU dispose d'un panel complet d'instruments de mesures météorologiques et radiométriques :
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Image:20121121094255-2184aeb5-me.jpg | Le laboratoire d'interférométrie optique, d'holographie et d'imagerie optique (bunker) est constitué d'un bloc de béton de plusieurs centaines de tonnes reposant sur 64 ressorts et amortisseurs. Le laboratoire est par ailleurs isolé à l'intérieur contre les perturbations acoustiques et thermiques. Une installation parmi les plus avancées au monde.
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Image:20121121094249-58788682-me.jpg | Trois faisceaux lasers rouge (Kr-ion, 647nm, 3W), vert (Nd-YAG doublé, 532nm, 5W) et bleu (Ar-ion, 488nm, 1W) sont combinés pour obtenir un faisceau de lumière "blanche et cohérente".
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Image:20121121094246-f5b84a5e-me.jpg | La salle d'enregistrement dispose de deux tables flottantes antivibratoires de 2m x 4m chacune. Outre les composants optiques classiques (miroirs, lentilles), les montages font appels à des dispositifs de séparation et d'expansion des faisceaux, de filtrage spatial, de renvoi périscopique, de contrôle de polarisation ainsi qu'à des systèmes auxiliaires comme par exemple des stabilisateurs de franges ou des dispositifs de micro-positionnement.
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Image:20121121094243-f8fa11f4-me.jpg | Dans la salle des lasers, les têtes sont positionnées sur sur une table optique flottante. Les alimentations, les échangeurs de chaleur et les raccordements de refroidissement par eau sont déportés pour minimiser les perturbations. Les différents faisceaux doivent être très précisément superposés: leur alignement est assuré par des miroirs orientables actionnés par des micro-moteurs piézoélectriques contrôlés à distance.
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Image:20121121094241-b51c0420-me.jpg | Dalibor Vukicevic et Françoise Nerry dans la salle des lasers du laboratoire interférométrique.
  
'''Mesures météorologiques classiques'''
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</gallery>
* Sondes de température, d'humidité, de pression
 
* Des anémomètres "poisson" et à coupole
 
  
'''Mesures de bilan radiatifs'''
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=Brevet=
* Plusieurs jeux de pyranomètres et pyrgéomètres de classe I
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*Brevet français n°1356803 déposé le 10 juillet 2013 pour "Dispositif pour compenser la dérive d'un déphasage d'un modulateur d'état de polarisation d'un faisceau lumineux" (N.Ref : BNT216589FR00)
* Un pyrhéliomètre monté sur un suntracker
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*Brevet européen n°11193440.2 déposé le 14 décembre 2011 pour "Dispositif d’affichage tête haute pour un véhicule ferroviaire" (N.ref : EP 2 466 361 B1)
 
 
'''Mesures de bilan d'énergie'''
 
* Des anémomètres soniques Metek USA1 et Kipp & Zonen CSAT3
 
* Des sondes humidité haute fréquence LICOR 7500 et Krypton KH-20
 
* Deux scintillomètres
 
* Des dispositifs de mesure de flux dans le sol
 
 
 
Cette instrumentation est pour l'essentiel déployée sur l'agglomération de Strasbourg, et lors de campagnes nationales et internationales, suivant la demande. Cette plate-forme maintien en particulier un site de référence de bilan radiatif le plus complet de la région.
 
 
 
<html><iframe src="http://mapsengine.google.com/map/embed?mid=zVEGuKz5uLKA.keo82ubqOtkk" width="640" height="480"></iframe></html>
 
 
 
== Base de données ==
 
 
 
Le volet Base de données comprend :
 
* une base de données [http://fr.wikipedia.org/wiki/Syst%C3%A8me_d%27information_g%C3%A9ographique SIG] de la volumétrie 3D de l'agglomération, avec différents niveaux de détails pour certains sites expérimentaux
 
* une base de données météo regroupant l'ensemble des mesures opérationnelles et de campagnes intensives
 
 
 
== Modélisation ==
 
 
 
Le volet Modélisation concerne le déploiement, la maintenance et l'utilisation de :
 
* [http://mesonh.aero.obs-mip.fr/mesonh/ Meso-NH] : modèle atmosphérique meso-échelle non-hydrostatique, développé par le CNRM (Météo-France)
 
* [http://www.cnrm.meteo.fr/surfex/ SURFEX] : schéma de paramétrisation de surface utilisable off-line, développé par le CNRM (Météo-France)
 
* LASER/F : modèle de bilan radiatif et de bilan d'énergie développé par Pierre KASTENDEUCH au LSIIT
 
 
 
 
 
Les illustrations de ce site sont mises à disposition selon les termes de la Licence Creative Commons Attribution - Pas d’Utilisation Commerciale - Partage dans les Mêmes Conditions 4.0 International (http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/]).
 

Version actuelle datée du 6 juin 2016 à 16:55


Plateau technique d'Imagerie Physique

Correspondant : Jihad Zallat

Dalibor Vukicevic et Françoise Nerry dans la salle des lasers du laboratoire interférométrique.

Ce plateau technique s'articule autour de deux axes :

  • L'holographie et l'imagerie optique avancée regroupe un ensemble d'équipements LASER unique en Europe et offre un très haut niveau d'expertise à destination des industriels
  • La conception de plateau techniques d'imagerie polarimétrique qui regroupe des instruments innovants ouvrant de nombreuses perspectives notamment en imagerie médicale

Expertises

  • Holographie et Imagerie Optique Avancée
  • Conception et développement de plate-formes d'imagerie polarimétrique
  • Mise en œuvre de l'acquisition des données (supervision et pilotage des instruments)
  • Traitement et analyse des données polarimétriques

Applications

  • Industrie (collaborations avec Bayer, Alstom, Pirelli)
  • Domaines médical, biologique, cellulaire

Équipements spécifiques

  • Cinq tables flottantes anti-vibratoires
  • Une dizaine de sources laser continues de très haute stabilité et cohérence dans une plage de longueurs d'ondes couvrant tout le visible, proche ultraviolet et proche infrarouge, en puissance allant de quelques mW jusqu'au 9W
  • Puissance-mètres et des analyseurs des structures transversales des modes de fonctionnement des lasers.
  • Quatre "Spectrum analyzers" permettant d'identifier les structures des modes longitudinales de fonctionnement des lasers, de mesurer leurs bandes spectrales et donc de déterminer les paramètres de la cohérence temporale ainsi que spatiale de la lumière laser.
  • Un analyseur des fronts d'ondes Schack-Hartmann permettant d'étudier et contrôler les propriétés spatiales des fronts d'ondes lumineuses. *Une collection complète des systèmes opto-mécaniques nous permettant de manipuler la lumière laser, sa polarisation, sa direction de propagation, l'expansion ou concentration, allant des systèmes MEMS (système micro-électro-mécanique) aux piézo-optiques.
  • Plate-forme polaris (analyse macroscopique)
  • Micropol (microscope polarimétrique)
  • Spectropol (spectroscope polarimétrique)
  • Plate-forme logicielle de traitement et d'analyse de données

Brevet

  • Brevet français n°1356803 déposé le 10 juillet 2013 pour "Dispositif pour compenser la dérive d'un déphasage d'un modulateur d'état de polarisation d'un faisceau lumineux" (N.Ref : BNT216589FR00)
  • Brevet européen n°11193440.2 déposé le 14 décembre 2011 pour "Dispositif d’affichage tête haute pour un véhicule ferroviaire" (N.ref : EP 2 466 361 B1)