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Dissertations / Theses on the topic 'Modélisation de la prévision'
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Fofana, Lazeni. "Modélisation, prévision et couverture du risque de contagion financière." Thesis, Montpellier, 2015. http://www.theses.fr/2015MONTD028.
Full textAbstract:
Cette thèse porte sur la modélisation, la prévision et la couverture du risque de contagion financière. Après une présentation générale des fondements théoriques et des mécanismes de propagation relatifs à la contagion financière, nous introduisons une modélisation fondée sur les modèles de cointégration non linéaire et de causalité non linéaire dans lesquels, les variables et le terme d’erreur du modèle à correction d’erreur obéissent à la dynamique de processus auto-régressifs à changement de régime de type TAR et M-TAR pour capter l’effet de contagion. Une extension de cette modélisation au cadre de prévision probabiliste conditionnelle a été faite par la suite à travers les réseaux de croyance Bayésienne pour renforcer le pouvoir prédictif. Ensuite, nous montrons comment une institution financière peut couvrir son portefeuille contre ce type de risque par de nouvelles approches. Nous proposons pour cela, une stratégie de couverture purement statique dans une perspective règlementaire à l’aide de modèles génératifs de type Vines-copula, une stratégie de couverture semi-statique fondée sur la budgétisation des risques et une stratégie de couverture dynamique à partir des processus de diffusion à sauts mutualisés. Ces nouvelles modélisations sont testées empiriquement sur un ensemble d’indices boursiersThis Ph.D thesis focuses on modeling, forecasting and hedging financial contagion. After an overview of the theoretical foundations and spread mechanism relating to financial contagion, we introduce modeling based on nonlinear cointegration and non-linear causality models in which the variables and the error term in the correction model error obey at the dynamics of autoregressive regime change process of type TAR and M-TAR to catch the contagion effect. An extension of this model to conditional probabilistic forecasting framework was done through Bayesian belief networks, to enhance the predictive power. Then we show how a financial institution can hedge its portfolio against this risk by new specifications. Therefore, we offer a purely static hedging strategy in a regulatory perspective using generative models Vines-copula, a semi-static hedging strategy based on risk budgeting and dynamic hedging strategy based on mutually exciting jumps diffusion process. These new models are tested empirically on set of market indices
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Huang, Weibing. "Dynamique des carnets d’ordres : analyse statistique, modélisation et prévision." Thesis, Paris 6, 2015. http://www.theses.fr/2015PA066525/document.
Full textAbstract:
Cette thèse est composée de deux parties reliées, le premier sur le carnet d'ordre et le deuxième sur les effets de valeur de tick. Dans la première partie, nous présentons notre cadre de modélisation de carnet. Le modèle queue-réactive est d'abord introduit, dans laquelle nous révisons l'approche zéro intelligence traditionnelle en ajoutant dépendance envers l'État de carnet. Une étude empirique montre que ce modèle est très réaliste et reproduit de nombreuses fonctionnalités intéressantes microscopiques de l'actif sous-jacent comme la distribution du carnet de commandes. Nous démontrons également qu'il peut être utilisé comme un simulateur de marché efficace, ce qui permet l'évaluation de la tactique de placement complexes. Nous étendons ensuite le modèle de queue-réactive à un cadre markovien général. Conditions de Ergodicité sont discutés en détail dans ce paramètre. Dans la deuxième partie de cette thèse, nous sommes intéressés à étudier le rôle joué par la valeur de la tique à deux échelles microscopiques et macroscopiques. Tout d'abord, une étude empirique sur les conséquences d'un changement de la valeur de tick est effectuée à l'aide des données du programme pilote de réduction de la taille 2014 tick japonais. Une formule de prédiction pour les effets d'un changement de valeur de tique sur les coûts de transactions est dérivé. Ensuite, un modèle multi-agent est introduit afin d'expliquer les relations entre le volume du marché, la dynamique des prix, spread bid-ask, la valeur de la tique et de l'état du carnet d'ordres d'équilibreThis thesis is made of two connected parts, the first one about limit order book modeling and the second one about tick value effects. In the first part, we present our framework for Markovian order book modeling. The queue-reactive model is first introduced, in which we revise the traditional zero-intelligence approach by adding state dependency in the order arrival processes. An empirical study shows that this model is very realistic and reproduces many interesting microscopic features of the underlying asset such as the distribution of the order book. We also demonstrate that it can be used as an efficient market simulator, allowing for the assessment of complex placement tactics. We then extend the queue-reactive model to a general Markovian framework for order book modeling. Ergodicity conditions are discussed in details in this setting. Under some rather weak assumptions, we prove the convergence of the order book state towards an invariant distribution and that of the rescaled price process to a standard Brownian motion. In the second part of this thesis, we are interested in studying the role played by the tick value at both microscopic and macroscopic scales. First, an empirical study of the consequences of a tick value change is conducted using data from the 2014 Japanese tick size reduction pilot program. A prediction formula for the effects of a tick value change on the trading costs is derived and successfully tested. Then, an agent-based model is introduced in order to explain the relationships between market volume, price dynamics, bid-ask spread, tick value and the equilibrium order book state
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Labib, Richard. "Processus de diffusion, outils de modélisation, de prévision et de contrôle." Thesis, National Library of Canada = Bibliothèque nationale du Canada, 2000. http://www.collectionscanada.ca/obj/s4/f2/dsk2/ftp03/NQ53536.pdf.
Full text
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Malakhovskaya, Oxana. "Essais sur la prévision et modélisation d'une économie riche en ressources pétrolières." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2019. http://www.theses.fr/2019SACLN018/document.
Full textAbstract:
Il y a un consensus que la sévérité des chocs sur les marchés pétroliers tend à diminuer, ainsi que la dépendance des économies développées vis-à-vis de ces chocs. Les pays développés sont généralement les importateurs d'énergie et l'effet des chocs pétroliers sur les pays exportateurs de pétrole peut être différent, surtout s’il s’agit des pays dont la grande partie de l’exportation est le pétrole ou les produits pétroliers. En outre, l'orientation sur l'exportation des matières premières peut modifier la performance relative des modèles économétriques qui sont généralement utilisés pour les prévisions. La thèse étudie et développe des modèles de l'analyse structurelle et de la prévision à court terme d'une économie exportatrice de pétrole où les données russes sont utilisées pour toutes les applications empiriques. Le premier chapitre est consacré à la construction d'un modèle DSGE pour un pays exportateur de matières premières. Le modèle DSGE est estimé par des méthodes bayésiennes. Nous constatons qu'en dépit de l'impact important sur le PIB des chocs pétroliers, les cycles économiques en Russie sont essentiellement d'origine intérieure. Le deuxième chapitre examine comment les méthodes bayésiennes peuvent être appliquées aux prévisions à l'aide d'un modèle BVAR. Le troisième chapitre applique ces techniques et compare la performance d'un groupe de modèles non structurels (univariés et multivariés) pour prévoir un ensemble d'indicateurs macroéconomiques russes. Dans le quatrième chapitre, les prévisions se sont concentrées sur les modèles structurels multivariés (DSGE) et non structurels (BVAR). Le cinquième chapitre quantifie l'effet de différents types de chocs pétroliers sur plusieurs variables macroéconomiques russesIt is generally agreed that the severity of oil markets shocks tends to decrease as does dependence of developed economies on those shocks. Developed countries are generally energy importers, and the effect of oil market shocks on oil-exporting countries may be different, especially if energy represents a large percentage of the country’s exports. In addition, the focus on commodity exports may change the relative forecasting performance of econometric models that are generally used for forecasting. This thesis studies and develops models for structural analysis and short-term forecasting of an oil-exporting economy using Russian data for all empirical applications. The first chapter is devoted to a construction of a DSGE model for a country with commodity exports. The DSGE model is estimated by Bayesian methods We find that despite a strong impact of commodity export shocks on GDP, the business cycles in Russia are mostly domestically based.. The second chapter discusses how the Bayesian methods may be applied for forecasting with a BVAR model. The third chapter applies these techniques and compares the performance of a group of non-structural models – univariate and multivariate – for forecasting a set of Russian macroeconomic indicators. In the fourth chapter, the forecasting focuses on multivariate structural (DSGE) and non-structural BVAR models. The fifth chapter quantifies the effect of different types of oil market shocks on several Russian macroeconomic variables
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Darras, Thomas. "Prévision de crues rapides par apprentissage statistique." Thesis, Montpellier, 2015. http://www.theses.fr/2015MONTS100/document.
Full textAbstract:
Le pourtour du bassin méditerranéen subit fréquemment des épisodes de pluie diluvienne à l’origine de crues rapides pouvant provoquer de nombreuses victimes et des dégâts considérables. Afin de faire face à ce phénomène, la prévision hydrologiques, permettant au Service Central d’Hydrométéorologie et d’Appui à la Prévision des Inondations de produire des vigilances crues, tient une place centrale. Durant les dernières décennies l’efficacité des réseaux de neurones formels pour la prévision des crues rapides a été montrée sur différents bassins versant. Les travaux menés au cours de cette thèse visent à développer une méthodologie générique de mise en œuvre de réseaux de neurones, testée sur les bassins versants du Gardon d’Anduze et du Lez à Lavalette, dont le comportement hydrodynamique est particulièrement non-linéaire. Afin de limiter l’incertitude des performances en prévision en fonction de l’initialisation du modèle, nous avons, dans un premier temps, proposé un modèle d’ensemble, basé sur la médiane à chaque pas de temps des sorties d’un nombre adéquat de modèles variant uniquement par leur initialisation. D’autre part, sur le bassin du Gardon d’Anduze, afin d’améliorer les performances des réseaux de neurones récurrents par l’introduction d’informations sur l’état du bassin versant avant et pendant l’épisode de crue, différentes variables susceptibles de représenter l’état du système ont été introduites successivement afin de sélectionner celles fournissant les modèles les plus performants. Sur le bassin karstique du Lez, dont la structure est très hétérogène, nous avons appliqué la méthode KnoX permettant d’estimer les contributions au débit à l’exutoire de quatre zones aux comportements hydrologique et hydrogéologique considérés comme homogènes. Ainsi les zones les plus contributives ont été identifiées ; ceci permettra dans un second temps de rechercher les variables les mieux à même de représenter l’humidité dans ces zones. Les performances des modèles développés montrent que la méthodologie générale de conception d’un modèle pluie-débit par réseaux de neurones s’adapte de manière satisfaisante aux deux bassins cibles dont les fonctionnements hydrologiques et hydrogéologiques sont pourtant très différents. Certaines pistes de progrès restent à investiguer parmi lesquelles l’amélioration de l’information d’état est prépondéranteThe Mediterranean region is frequently subjected to intense rainfalls leading to flash floods. This phenomenon can cause casualties and huge material damages. Facing to this phenomenon, hydrologic forecasting is a major tool used by Service Central d’Hydrométéorologie et d’Appui à la Prévision des Inondations to produce flood warning.During past decades, artificial neural networks showed their efficiency for flash flood forecasting on different type of watershed. The present thesis aims thus to contribute to the development of a generic methodology to design artificial neural networks, that is tested on Gardon d’Anduze and Lez at Lavalette watersheds, both displaying non-linear hydrodynamic behavior. To reduce uncertainties on forecasts, ensemble models, based on the median of forecasts calculated at each time step for an adequate number of models varying only by their initialization, have been proposed. In addition, in order to improve forecasting performances on Gardon d’Anduze, with artificial neural networks, we tried to introduce knowledge about the state of the watersheds before and during the flood. Several variables have thus been tested each one its turn, to select the one given the best performances. On the Lez karst system, that has a strongly heterogeneous structure, the KnoX method have been applicated in order to estimate the contribution to outflow from four geographical zones displaying hydrologic and hydrogeologic behavior considered as homogeneous. Thus, the most contributive zones to the discharge zones have been identified. This will help the investigation of representing humidity variables in these zones.The performances of models underlined that the general methodology of rainfall-runoff model conception could be applied on both basins, even though their hydrological and hydrogeological behavior are very different.The contribution of each zone, estimated from the KnoX methodology, improved comprehension of Lez karst system during flash floods. Selection of relevant variables representing the state of the Lez hydrosystem will be possible thanks to this new knowledge. Performances of models developed in this study underlined the difficulty to find satisfactory models, and showed the interest of the generic methodology used to design neural network adapted to the two targeted basins
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Watier-Laquay, Laurence. "Etude des variations temporelles des infections à salmonelles non typiques : modélisation et prévision." Paris 11, 1993. http://www.theses.fr/1993PA11T015.
Full text
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Naulin, Jean-Philippe. "Modélisation hydrologique distribuée pour la prévision des coupures de routes par inondation : application au département du Gard." Ecole centrale de Nantes, 2012. http://www.theses.fr/2012ECDN0007.
Full textAbstract:
Avec le développement des mesures de pluie à hautes résolutions spatiale et temporelle, l'utilisation de modèles hydrométéorologiques distribués est désormais envisagée pour anticiper les conséquences locales des événements pluvieux à l'échelle de vastes régions. Cependant, une estimation des conséquences locales à travers une prévision distribuée des débits reste délicate à mettre en œuvre : les incertitudes autour des valeurs de débits peuvent être importantes dans des conditions non jaugées et les conséquences de la crue sont très dépendantes de la configuration du terrain. C'est dans ce contexte que des tests préliminaires ont été conduits par l'Ifsttar afin de développer un système d'alerte capable d'évaluer, en temps réel, un risque de submersion des routes. Initialement testé sur des fenêtres de dimensions limitées, le système à été étendu au département du Gard soit une zone d'étude de 5000 km² comprenant environ 2000 points cibles pour lesquelles des niveaux de risque de coupure sont évalués. L'approche proposée combine un modèle pluie-débit distribué, adapté aux crues éclair, et un modèle d’évaluation de la vulnérabilité des routes. Le système, dont la validation a été effectuée à l'aide d'inventaires de routes submergées, a montré des résultats satisfaisants même si le nombre important de fausses alarmes qu'il génère limite son utilisation à l'échelle locale. Cette application particulière a également été utilisée pour évaluer l'apport des lames d'eau radar pour des applications hydrologiques distribuées. Au final, cette thèse a permis de mettre en avant le potentiel du système à devenir un outil innovant et performant de prévision distribuée des cruesAbstract With the development of high spatial and temporal resolution rainfall measurements, distributed hydro-meteorological models can provide useful information to anticipate the local consequences of storm events over a region. Nevertheless, the estimation of local consequences through distributed discharge forecasting is not a straightforward purpose: the uncertainties associated to discharge forecasts may be very important, especially in ungauged areas and the consequences highly depend on the local susceptibility to flooding. In this context, a prototype of road inundation warning system, providing a rating of road submersion risk every 15 minutes during a flood event, has been developed. Initially tested in limited areas, the system has been extended to the entire Gard department which represents an application area of 5000 km² including 2000 target points for which warnings are computed. The system combines a distributed rainfall-runoff model and a susceptibility rating model. The system has been validated against reported road inundations. It appeared to perform well, even if the number of generated false alarms is important. The road inundation warning system has been then used to evaluate the usefulness of radar quantitative precipitation estimates for hydrological distributed applications. In order to improve the results, data assimilation techniques have been implemented to correct the susceptibility rating of the road sections as well as the rainfall-runoff model. Finally, this work demonstrated the potential of highly distributed rainfall-runoff model in combination with local exposure models as an innovating and efficient flood forecasting tool
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Edouard, Simon. "Prévision d'ensemble des crues rapides méditerranéennes." Thesis, Toulouse 3, 2016. http://www.theses.fr/2016TOU30332/document.
Full textAbstract:
Les régions méditerranéennes sont particulièrement soumises au risque de crues rapides. Ces crues sont provoquées par des pluies intenses pouvant être stationnaires et qui affectent des bassins versants à la topographie marquée et aux temps de réponses courts. Ces crues peuvent être très violentes, dévastatrices voire meurtrières. Il est donc important de disposer de systèmes de prévision adaptés pour l'anticipation des pluies et des débits des cours d'eau méditerranéens. Le système couplé ISBA-TOP a été particulièrement conçu pour simuler la réponse hydrologique de bassins versants à dynamique rapide. Il s'agit d'un couplage entre le modèle de surface ISBA et une version du modèle hydrologique TOPMODEL adaptée aux crues rapides. Une première étape du travail de thèse a été d'évaluer l'apport d'une meilleure représentation des processus hydrologiques dans le sol pour la simulation des débits avec ISBA-TOP. Une version d'ISBA-TOP basée sur la version diffusive d'ISBA (ISBA-DF qui découpe verticalement les colonnes de sol en de multiples couches) a donc été comparée à la version originale d'ISBA-TOP qui utilisait l'approche ISBA-3L où 3 couches de sol sont représentées. Sur un échantillon d'une vingtaine de cas d'étude, on montre une légère amélioration des simulations de débits avec la nouvelle version d'ISBA-TOP. Cette nouvelle version permet de s'affranchir du calage de deux paramètres gérant la répartition verticale de l'eau dans les colonnes de sol qu'il était nécessaire de réaliser pour chacun des bassins étudiés. La simulation de petits bassins versants non jaugés, pour lesquels on ne dispose pas d'observations pour réaliser le calage des paramètres, peut donc être envisagée. Il n'en reste pas moins que la modélisation hydrologique avec ISBA-TOP (comme avec tout autre modèle) reste entachée d'incertitude. La seconde partie de cette thèse vise à identifier ces incertitudes et à les quantifier. Dans le cas des crues rapides, les données de précipitation utilisées en entrée du modèle hydrologique constituent la source majeure d'incertitude mais elle n'est pas la seule. La connaissance des conditions initiales d'humidité des sols est également incertaine et le modèle hydrologique, lui-même, est entaché d'incertitude de par la `` paramétrisation '' des processus physiques et de par sa structure. Afin d'explorer ces deux sources d'incertitude et de les hiérarchiser, une étude de sensibilité du modèle ISBA-TOP à ses paramètres et à ses conditions initiales d'humidité des sols a été menée. Cette étude de sensibilité a d'abord été conduite pour un cas idéalisé, d'interprétation plus facile, avant de confirmer et d'approfondir les résultats sur des cas réels. Les simulations de débit avec ISBA-TOP se sont avérées particulièrement sensibles à trois des paramètres hydrodynamiques : le contenu en eau à saturation, la conductivité hydraulique à saturation et le taux de décroissance de la transmissivité avec la profondeur. Cette sensibilité, toutefois, est très dépendante des conditions initiales d'humidité des sols. Sur la base des résultats de l'étude de sensibilité, une méthode de perturbation des paramètres du modèle hydrologique a été conçue afin de tenir compte des erreurs de modélisation. Elle est complétée par une méthode de perturbations des conditions initiales en humidité des sols afin de constituer un système de simulation hydrologique d'ensemble. Evalué sur six cas réels, il a été montré que cet ensemble a un apport pour la simulation des débits par rapport à la version déterministe du modèleIntense precipitation events in the Mediterranean often lead to devastating flash floods. The affected watersheds are characterized by steep slopes and a short response time. Flash floods can be violent and destructive. Dedicated meteorological and hydrological systems are thus necessary to anticipate those flash floods. The ISBA -TOP coupled system was developed to simulate the hydrological reaction of fast responding rivers. It is a coupling between the ISBA surface scheme and a version of the TOPMODEL hydrological model dedicated to mediterranean flash floods simulation. A first part of the thesis aims at assessing the benefit of a better representation of hydrological processes within the soil for discharge simulation with ISBA-TOP. Moreover, it would allow the use of ISBA-TOP for any watershed even ungauged. A version of ISBA-TOP based on ISBA-DF (the diffusive version of ISBA that discretizes soil columns in multiple layers) has been compared to the original ISBA-TOP that relies on ISBA-3L (with only 3 soil layers). On 18 study cases, better discharge simulations are obtained basically using the new ISBA-TOP version. So this improved representation of hydrological processes in the soil allows to improve discharge simulations and to be confident into the results obtained for small ungauged catchments. The second part of this PhD work concerns the uncertainty that affects ISBA-TOP simulations. For flash floods, rainfall data used to drive an hydrological model are the major source of uncertainty. But initial soil moisture knowledge is also uncertain and the hydrological model himself is affected by uncertainty. The sensitivity of ISBA-TOP model to its parameters and initial soil moisture is investigated to document those two sources of uncertainty. First an academic case is used to verify some preliminary hypotheses and then real cases are studied to properly consider the different data heterogeneities. Discharge simulations with ISBA-TOP are sensitive to three hydro dynamical parameters : the saturated soil water content, the saturated hydraulic conductivity and the rate of decrease of the transmissivity with depth. This sensitivity is found very dependant on initial soil moisture conditions. Perturbation methods varying the 3 parameters that have the highest impact on discharge simulations as well as initial soil moisture allow to design an ensemble prediction system. This ensemble has been assessed for 6 real cases. Using this ensemble-based approach for discharge simulation lead to better results than using the deterministic version. The skill of the ensemble with 30 to 50 members is close to the skill of this ensemble with 100 members whereas it outerperfoms an ensemble with 10 members. The last part of the thesis is the conception of a complete hydrometeorological ensemble prediction system (HEPS). The hydrological ensemble defined in the second part of the thesis is used to take the uncertainty that affects the hydrological modelling and initials soil moisture into account. The uncertainty that affects precipitation fields is sampled using the AROME ensemble prediction system (AROME-EPS). The skill of this complete chain is better than an HEPS based on AROME-EPS and the deterministic version of ISBA-TOP. But both HEPS exhibit a low bias for discharge simulation on the study cases sample. This bias can come from a low bias that is found for the AROME-EPS rainfall forecasts. A simple bias correction applied on rainfall forecasts improves the bias on discharge forecasts
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Bonnel, Patrick. "Prévision de la demande de transport." Habilitation à diriger des recherches, Université Lumière - Lyon II, 2002. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00268919.
Full textAbstract:
Plus encore que par le passé, la maîtrise de la mobilité urbaine constitue un enjeu majeur pour la collectivité. Cet enjeu se décline à travers les trois dimensions de la mobilité durable : économique, environnementale et sociale. Afin d'éclairer ces enjeux, il est nécessaire de développer des outils permettant de mesurer, d'analyser et de simuler les conséquences des diverses mesures de politiques urbaines sur la mobilité. Les travaux du LET se positionnent autour de ces questions et c'est dans ce cadre que nous avons développé nos travaux de recherche.Cette réflexion sur les outils (analyse des comportements, méthode de production de données, modélisation) a été complétée par une analyse des politiques de déplacements urbains. Elle a été conduite notamment à travers une comparaison des politiques de déplacements urbains menées dans plusieurs agglomérations européennes.
Ce rapport d'habilitation permet de clarifier et d'expliciter ces différentes dimensions développées tout à la fois au niveau de l'activité de recherche et au niveau de l'activité d'enseignement. Il constitue à ce titre un apport original qui devrait servir de base à la publication d'un manuel de prévision de la demande de transport, occupant ainsi un espace plutôt délaissé au sein des publications de langue française.
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Pannekoucke, Olivier. "Modélisation des structures locales de covariance des erreurs de prévision à l'aide des ondelettes." Phd thesis, Université Paul Sabatier - Toulouse III, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00285515.
Full textAbstract:
La représentation des variations spatio-temporelles des fonctions de covariance d'erreur d'ébauche reste un problème majeur dans les algorithmes d'assimilation. Dans cette thèse le diagnostic des variations géographiques des corrélations locales est introduit via le diagnostic de la portée locale. L'estimation de cette portée ainsi que les propriétés de l'estimation sont étudiés en détail. Ce travail utilise des ondelettes sphériques, suivant la formulation introduite par Mike Fisher (ECMWF), pour modéliser les fonctions de corrélation locale "du jour". Il est montré que cette formulation moyenne spatialement les corrélations locales, permettant de réduire le bruit d'échantillonnage. D'autre part, cette formulation ondelette fournit une estimation robuste même pour un petit ensemble. Elle est aussi capable de capturer la dynamique spatio-temporelle des corrélations, ceci est illustré à l'aide de la dynamique des portées locales du jour.
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Njimi, Hassane. "Mise en oeuvre de techniques de modélisation récentes pour la prévision statistique et économique." Doctoral thesis, Universite Libre de Bruxelles, 2008. http://hdl.handle.net/2013/ULB-DIPOT:oai:dipot.ulb.ac.be:2013/210441.
Full text
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Hans, Etienne. "Modélisation des lignes de bus pour la prévision temps réel et la régulation dynamique." Thesis, Vaulx-en-Velin, Ecole nationale des travaux publics, 2015. http://www.theses.fr/2015ENTP0006/document.
Full textAbstract:
Le bus est le moins cher des transports en commun. En contrepartie, il est beaucoup plus difficile à exploiter que le tramway ou le métro qui sont mieux protégés des influences extérieures. Un exemple typique est l’apparition de trains de bus, groupes de véhicules appartenant à la même ligne et arrivant ensemble à un arrêt. Ce phénomène augmente le temps d’attente moyen des usagers aux arrêts et induit un mauvais usage des bus disponibles. Cette thèse développe les outils permettant de garantir la régularité des lignes. Les recherches menées au cours de cette thèse s’articulent suivant deux directions.Un premier constat est que les modèles de lignes de bus existants ne prennent pas en compte les éléments extérieurs que sont les feux de circulation et le trafic environnant. L’absence d’une modélisation mixte intégrant aussi bien les dynamiques internes des lignes que les influences extérieures contraint fortement la diversité des stratégies de contrôle qui ont été proposées jusqu’ici. En effet, les régulations s’appliquent principalement au niveau des arrêts par l’intermédiaire des conducteurs et ne cherchent jamais à réguler le trafic à l’aide des feux de circulation. Un premier axe de recherche développé dans cette thèse est le raffinement des modèles de bus pour prendre en compte le trafic.Plusieurs méthodes d’estimation de temps de parcours sur un boulevard à feu sont proposées. Elles sont basées sur le modèle LWR, compromis fort satisfaisant entre simplicité d’usage et robustesse pour reproduire des situations réelles.Un second constat est que les stratégies de régulation classiques ne sont que rarement basées sur une prévision à court-terme de l'état du système. Elles sont donc souvent actionnées une fois que la situation est trop dégradée, ce qui les rend parfois inaptes à compenser l'instabilité des lignes. Le deuxième axe de recherche consiste à appliquer les modèles raffinés dans un contexte d’exploitation en temps-réel. Le modèle prévoit l'évolution des lignes de bus à court terme, ce qui permet d’actionner préventivement une stratégie de régulation adaptée. En particulier, une méthode de prévision à court terme est développée et testée sur des données réelles. Elle est ensuite combinée à une méthode récente de contrôle des busBus is cheaper than other transport modes. However, maintaining optimal operations is harder than for streetcars or subways since buses are surrounded by traffic flows. Sometimes, buses of the same route bunch and travel together instead of keeping constant time headways. This phenomenon increases the average waiting time of passengers. As a result, they may tend to shift to other transport modes. This thesis proposes some methods to keep bus routes regular. Two main lines of research are investigated.First, classical models of bus routes do not account for external events like traffic signals and traffic flows. Due to this gap, existing control strategies only apply on buses through their drivers.Traffic flows are not controlled to favor buses compared to cars. Thus, the first area of research consists in refining bus models to account for external events. Several travel time estimation methods on urban arterials are proposed. They are based on the kinematic wave model (LWR). It is known to be a fine trade-off between simplicity and robustness to properly reproduce traffic dynamics.Second, control strategies are often applied once the bus route is too disrupted to be restored to regularity. Predictions of future bus route states could improve the efficiency of regulations. The second area of research consists in using the refined bus models in real time operations. The model forecasts the evolution of buses on their route for short-term. The predictions are evaluated thanks to real data to guarantee their quality. Then it enables regulations to be applied before bunching. In particular, height holding control methods are presented and compared in simulation
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Wotling, Geoffroy. "Caractérisation et modélisation de l'aléa hydrologique à Tahiti." Montpellier 2, 1999. http://www.theses.fr/1999MON20170.
Full textAbstract:
L'île volcanique tropicale de Tahiti se caractérise par des contrastes hydro-climatiques et une exposition au risque pluvial particulièrement prononcés. Dans ce contexte, l'aléa hydrologique est analyse à travers ses trois principaux aspects : la distribution spatio-temporelle des pluies extrêmes, la transformation pluie-débit et les flux de matières associes aux écoulements. Par inférence des régressions multiples établies entre les composantes principales de l'environnement topographique et les paramètres de Gumel, on aboutit à la cartographie de l'aléa climatique dans un milieu fortement anisotropique ou l'instationnarité spatiale ne pouvait être restituée par les techniques usuelles de géostatistique. L'approche progressive (descriptive statistique, systémique globale, conceptuelle spatialisée) des relations pluie-débité étudiées sur trois sites expérimentaux a permis d'identifier les principaux facteurs influençant la genèse des écoulements, de définir la nature analytique de la transformation et de préciser la localisation des zones productives à partir de certains concepts originaux sur le transfert. Il en ressort un fonctionnement hydrologique très hétérogène, valide en extrapolation par des enregistrements exceptionnels de crues extrêmes et apparemment transposable d'un site à l'autre uniquement sur des critères géographiques simples. Les mesures de concentrations confirment que les rejets pluviaux sont essentiellement particulaires, étroitement liés aux activités anthropiques et à l'intensité des processus de ruissellement. Par une modélisation simple, on montre également qu'un évènement extrême peut générer en 24h une charge équivalente à plusieurs années hydrologiques moyennes. Cette approche essentiellement spatialisée a largement contribue à l'avancée des connaissances sur l'hydrologie des versants tahitiens. Il est probable que des principes similaires puissent être appliques sur d'autres milieux contrastes notamment ceux de type volcanique insulaire tropical.
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Audard-Vincendon, Béatrice. "Apport des modèles météorologiques de résolution kilométrique pour la prévision des crues rapides méditerranéennes : vers une prévision d'ensemble des débits en région Cévennes-Vivarais." Toulouse 3, 2010. http://thesesups.ups-tlse.fr/1093/.
Full textAbstract:
Les régions méditerranéennes sont soumises au risque de crue-éclair à l'automne. Le premier volet de cette thèse a permis d'évaluer l'apport du système couplé ISBA-TOPMODEL pour la simulation de ce type de crues sur trois bassins versants cévenols. Le potentiel des prévisions déterministes à fine échelle (telles que celles fournies par le modèle AROME) pour la prévision des débits est examiné dans le deuxième volet de la thèse. On montre que les erreurs de localisation de la prévision de pluie se propagent dans le modèle hydrologique en s'amplifiant. Finalement, pour quantifier ces incertitudes, une méthode de perturbation des pluies prévues par AROME est développée et utilisée pour générer des ensembles de débits prévus. La prévision d'ensemble des débits s'est montrée meilleure qu'une prévision de débits partant de la prévision déterministe de pluieThe northwestern Mediterranean is prone to heavy rainfall events that lead to flash-floods over the small to medium basins of the region. The first part of the thesis is to assess the benefit of using the ISBA-TOPMODEL coupled system to simulate this type of flooding on three watersheds of the Cévennes-Vivarais region. Mediterranean flash-floods. The potential of convective-scale deterministic forecasts (such as those provided by the French AROME model) for flow forecasting is discussed in the second part of the Ph. D work. It is shown that location errors in the rainfall forecast propagate into the hydrologic model to grow. In the last part, to quantify these uncertainties, a perturbation method of the AROME precipitation forecast is is developed. The rainfall scenarios are then igested into ISBA-TOPMODEL to generate an ensemble of dicharge forecasts. The resulting discharge ensembles are found better than the discharge simulation driven by the single deterministic operational AROME forecast
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Dupland, Laure. "Modélisation de la turbulence thermique : modèles algébriques pour la prévision des flux de chaleur turbulents." Toulouse, ENSAE, 2005. http://www.theses.fr/2005ESAE0023.
Full textAbstract:
Cette thèse traite des modèles thermiques algébriques explicites EAHFM pour la prévision des flux de chaleur turbulents. Moyennant une condition d’équilibre local de la turbulence, l’équation de transport de ces derniers se simplifie en une relation algébrique, s'affranchissant de l'hypothèse de nombre de Prandtl turbulent constant. Le flux de chaleur résultant est alors désaligné du gradient de température moyenne, palliant ainsi les défauts des modèles à diffusivité turbulente. L'expression du flux de chaleur turbulent dépendant des quatre échelles de la turbulence dynamique et thermique (k, ε, k[indice ϑ] et ε[indice ϑ]), la résolution de leur équation de transport est requise. Toutefois, en supposant constant le rapport r des temps caractéristiques de la turbulence, on s’exempte de la résolution des deux équations de transport thermiques. Des contraintes sur les constantes du modèle ont été développées de manière à satisfaire certains comportements physiques de base : écoulements homogènes et couche limite soumise ou non à un gradient de pression adverse. Un jeu de constantes a pu être obtenu dans chacune des deux approches (hypothèse sur r constant ou non). Un modèle de paroi a été développé de sorte que les composantes du flux de chaleur s’amortissent correctement au voisinage d’une paroi. Le modèle ainsi obtenu a été dans un premier temps appliqué aux écoulements de similitude, puis sa version simplifiée en association avec le modèle à deux équations k-kL en formulation EARSM a été implantée dans le code Navier-Stokes elsA de l'ONERA pour être validée sur les écoulements de plaque plane chauffée, de jet débouchant et de jet impactant une paroi chauffée.
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Mohamad, Kari Behrouz. "Modélisation du comportement hygrothermique de parois multicouches : application à la prévision des risques de condensation." Toulouse 3, 1990. http://www.theses.fr/1990TOU30122.
Full textAbstract:
L'objet de ce travail est de simuler le comportement hygrothermique de parois de batiments a l'aide d'un modele macroscopique dont nous presentons dans une premiere partie les principales hypotheses de base ainsi que le systeme d'equations auquel elles conduisent. Un chapitre du travail a ete reserve a la presentation et a la critique des valeurs choisies pour les nombreux parametres caracterisant les proprietes hygrothermiques des materiaux. Afin de tester la validite du modele et des valeurs numeriques dans le domaine hygroscopique, nous avons simule numeriquement les experiences de mesure de permeabilite a la vapeur des materiaux. Ceci nous a permis de mettre en evidence, entre autres, l'importance des conditions d'echange convectif sur le resultat de la mesure. Nous avons enfin modelise dans la derniere partie le comportement de parois a isolation tant interieure qu'exterieure, pour toute une gamme d'epaisseur de materiaux et pour differentes conditions d'humidite relative interieure. Ce travail nous a permis d'analyser dans le detail les flux de chaleur et de masse dans les parois, ainsi que les conditions interieures a partir desquelles il y a risque de condensation a l'interieur des parois. La confrontation avec la mthode simplifiee met en evidence que celle-ci est en general largement pessimiste; ce qui va dans le sens de la securite
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El, Moumen Ahmed. "Prévision du comportement des matériaux hétérogènes basée sur l’homogénéisation numérique : modélisation, visualisation et étude morphologique." Thesis, Lille 1, 2014. http://www.theses.fr/2014LIL10077/document.
Full textAbstract:
L’homogénéisation est une technique de passage Micro-Macro en tenant compte de l’influence des paramètres morphologiques, mécaniques et statistiques de la microstructure représentative d’un matériau hétérogène. La modélisation numérique a contribué fortement au développement de cette technique en vue de déterminer les propriétés physico-mécaniques des matériaux hétérogènes bi et multiphasiques. L’objectif principal de ce travail est la prédiction du comportement macroscopique élastique et thermique de matériaux hétérogènes. Les comportements mécaniques et thermiques ont été déterminés numériquement puis comparés aux résultats expérimentaux et analytiques. La variation du volume élémentaire représentatif (VER) en fonction de la fraction volumique et du contraste a été analysée. Cette étude a mis en évidence l’intérêt d’une détermination rigoureuse de la taille optimale du VER. En effet, celle-ci doit prendre en compte plusieurs paramètres tels que la fraction volumique, le contraste, le type de la propriété et la morphologie de l’hétérogénéité. Un nouveau concept de morphologie équivalente a été proposé. Ce concept introduit le principe d’équivalence des caractéristiques élastiques et thermiques des matériaux hétérogènes d’une microstructure de morphologie complexe avec celles d’une microstructure contenant des particules sphériques. Ce travail a conduit à l’élaboration d’une démarche globale de design microstructural en intégrant la morphologie réelle des phases des microstructures hétérogènes intégrant à la fois la visualisation des images, l’étude morphologique et la modélisation géométrique et numériqueThe homogenization is a technique of Micro-Macro passage taking into account the influence of morphological, mechanical and statistical parameters of the representative microstructure of an heterogeneous material. Numerical modeling has contributed significantly to the development of this technique to determine the physical and mechanical properties of bi-and multi-phase heterogenous materials. The main objective of this work is the prediction of the macroscopic elastic and thermal behaviors of heterogeneous materials. The mechanical and thermal behaviors was determined numerically and compared with experimental and analytical results. The variation of the representative volume element (RVE) versus volume fraction and the contrast was analyzed. This study showed the importance of a rigorous determination of the optimal RVE size. Indeed, it must take into account several parameters such as : volume fraction, contrast, type of property and the morphology of the heterogeneity. A new concept of the equivalent morphology was proposed. This concept introduces the equivalence of the elastic and thermal characteristics of a microstructure of heterogeneous materials with complex morphology and those of a microstructure containing spherical particles. This work led us to developement of a comprehensive approach to microstructural design by integrating the real morphology of heterogeneous microstructure phases incorporating at the same time the image visualization, the morphological study and the geometric and numerical modeling
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Woloszko, Nicolas. "Essays on Nowcasting : Machine learning, données haute-fréquence et prévision économique." Electronic Thesis or Diss., CY Cergy Paris Université, 2024. http://www.theses.fr/2024CYUN1257.
Full textAbstract:
Le COVID-19 a brutalement accéléré le besoin pour les acteurs des politiques publiques de disposer de données en temps réel sur l'activité économique. Cet événement a précipité l'aboutissement de recherches plus anciennes sur l'usage de méthodes nouvelles en économie, autour de l'apprentissage statistique et des big data. Car si les données massives créées et détenues par les entreprises contiennent de l'information en temps réel sur l'économie, leur traitement requiert une approche particulière qui s'appuie des algorithmes d'apprentissage non-linéaires.Les présentes recherches introduisent le OECD Weekly Tracker, un outil de suivi de l'activité économique qui fournit des estimations du PIB hebdomadaire de 48 pays en temps réel. Il s'appuie sur les données Google Trends, lesquelles renseignent l'évolution des sujets d'intérêts des utilisateurs de Google Search, un moteur de recherche. La principale innovation méthodologique tient à la mise en place d'un modèle de panel non-linéaire. Un réseau de neurones modélise conjointement la relation entre le PIB et les données Google Trends pour 48 pays, tout en autorisant l'existence de disparités entre les pays dans cette relation.Le Weekly Tracker est mis à jour chaque semaine depuis l'été 2020. Par suite, l'analyse de sa performance historique montre que ses prévisions étaient plus fiables que celles de l'Economic Outlook, publication phare de l'OCDE, durant les années de pandémie. En étudiant les nombreuses publications presse citant les chiffres du Weekly Tracker, on montre également que cet outil a fourni des indications qui étaient qualitativement justes et pertinentes pour aiguiller la prise de décision publique.La pertinence politique du Weekly Tracker tient au fait qu'il est publié en temps réel tout autant qu'à la production d'estimations du PIB hebdomadaires. Les séries disponibles depuis 2004 permettent d'enrichir l'analyse retrospective des politiques en exploitant des méthodes d'identification statistique haute fréquence. Le Tracker est utilisé dans un article paru dans la revue Nature Communications, qui étudie les conséquences de l'introduction du pass sanitaire en France, en Italie et en Allemagne. Entre autres, celui-ci révèle que l'effort de vaccination était positivement corrélé à la croissance économique, et que le pass sanitaire a permis de gagner 6 milliards d'euros de PIB en France, et respectivement 1.4 et 2.1 milliards d'euros en Allemagne et en ItalieCOVID-19 has abruptly accelerated the need for policy makers to have real-time data on economic activity. This event has accelerated earlier research on the use of new methods in economics, such as machine learning and Big Data. While the big data created and held by companies contains real-time information on the economy, its processing requires a specific approach that relies on non-linear algorithms.This research introduces the OECD Weekly Tracker, a tool for monitoring economic activity that provides real-time estimates of weekly GDP for 48 countries. It relies on Google Trends data, which reflect the evolution of topics of interest to Google Search users. The main methodological innovation lies in the implementation of a non-linear panel model. A neural network jointly models the relationship between GDP and Google Trends data for 48 countries while allowing for disparities between countries in this relationship.The Weekly Tracker has been updated every week since the summer of 2020. An analysis of its historical performance shows that its forecasts were more reliable than those of the OECD's flagship publication, the Economic Outlook, during the years of the pandemic. By studying the numerous press publications citing the figures from the Weekly Tracker, it is also shown that this tool provided qualitatively accurate and relevant indications to guide policy making.The policy relevance of the Weekly Tracker lies in both its timeliness and high frequency. The weekly series available since 2004 allow for retrospective policy analysis that exploits high-frequency statistical identification methods. The Tracker is used in an article published in Nature Communications, which examines the consequences of the introduction of the COVID certificates in France, Italy, and Germany. Among other findings, it reveals that vaccination efforts were positively correlated with economic growth and that the COVID certificates led to a €6 billion increase in GDP in France, and respectively €1.4 billion and €2.1 billion in Germany and Italy
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Lacarrière, Laurie. "Prévision et évaluation de la fissuration précoce des ouvrages en béton." Toulouse, INSA, 2007. http://eprint.insa-toulouse.fr/archive/00000165/.
Full textAbstract:
L'objectif de ce travail était de concevoir un outil de simulation permettant de choisir les meilleures solutions pour limiter la fissuration au jeune âge des structures en béton. Cet outil a été développé dans le code aux éléments finis CASTEM, il s'organise en deux phases de modélisations successives : un modèle déterminant les champs d'hydratation ainsi que les états hydriques et thermiques de la structure suivi d'un modèle mécanique utilisant ces données pour estimer la fissuration. Le modèle d'hydratation développé est un modèle multiphasique permettant de prévoir les évolutions conjointes de la teneur en eau, de la température et de l'hydratation des différentes phases de liants composés. Il est basé sur la résolution couplée des lois de cinétiques d'hydratation de chaque phase avec les lois de conservation de la masse d'eau et de la chaleur. La loi cinétique utilisée pour modéliser l'hydratation des phases du liant est basée sur une approche phénoménologique des cinétiques de réactions et des interactions entre phases (clinker et composés secondaires). Le modèle a été testé sur une structure massive de 27 m3 coulée in situ. La connaissance des champs hydriques, thermiques et d'hydratation permet ensuite de prévoir les déformations induites par les variations de teneur en eau (retrait de séchage et d'autodessiccation) et de température (déformations thermiques) au sein de la structure. Le risque de fissuration peut alors être évalué avec le modèle mécanique à partir des contraintes induites par les déformations empêchées (gradients thermiques et hydriques ou conditions aux limites mécaniques). Le modèle mécanique proposé est de type viscoélastique non linéaire couplé à un modèle d'endommagement anisotrope. Il permet de traiter de façon globale les phénomènes de retrait et de fluage par l'utilisation d'un modèle rhéologique reproduisant le comportement hydromécanique du béton non saturéThe purpose of this work concerns the design of a simulation tool box able to predict the early age cracking in order to help to the choice of adequate technical solutions. The numerical tool box has been developed in the finite element code CASTEM and is based on two successive models: the first one determines the hydration degree and the hydric and thermal states of the structure while the second one uses these data to assess the risk of early age cracking. The hydration modelling proposed is a multiphasic model which allows the prediction of the coupled evolution of the hydration degree of several anhydrous phases, of the temperature andwater content. It is based on the resolution of hydration kinetic laws coupled with the water mass balance equation and the heat balance one. The kinetic laws used to model the reactions of the different phases of the binder are based on a phenomenological approach of the development of reactions and of the interactions between phases (clinker and mineral admixtures). The model has been successfully applied to the simulation of a 27 m2 massive in situ structure. The knowledge of hydration, hydric and thermal states then allows the prediction of the strains induced by water content or temperature variations. The induced stresses and the cracking risk associated can be evaluated using the mechanical model. The proposed model is based on a non linear viscoelastic module coupled to an anisotropic damage one. It models the shrinkage and creep phenomena with a global phenomenological approach using a rheological model that reproduces the hydro mechanical behaviour of unsaturated concrete
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Quaglia, Michael. "Méthodes de prévision acoustique semi-analytiques pour un doublet d'hélices contrarotatives isolé." Thesis, Lyon, 2017. http://www.theses.fr/2017LYSEC063/document.
Full textAbstract:
Les doublets d'hélices contra-rotatives (CROR) sont un moyen alternatif aux turbofans actuels pour propulser les avions commerciaux. Un CROR est composé de 2 soufflantes coaxiales non carénées tournant dans des sens opposées. Actuellement, les CROR pourraient réduire les émissions de CO2 mais les émissions sonores pourraient être un frein à leur commercialisation. Au décollage et en condition d'approche, le son est principalement créé par la charge instationnaire subie par un des rotor. Cette charge provient de l'interaction d'un des rotors avec des fluctuations de vitesses périodiques produites par l'autre. Ce bruit d'interaction provient principalement de 3 sources principales. La première est liée à l'interaction des sillages visqueux provenant du rotor amont qui se font découper par le bord d'attaque des pales du rotor aval. La seconde est liée au potentiel de vitesse créé par le bord d'attaque des pales du rotor aval qui influence les vitesses vues au bord de fuite des pales du rotor amont. La dernière provient de l'interaction des pales du rotor aval avec les tourbillons d'extrémités créés en tête ou en pied de pale du rotor amont. Cette dernière interaction s'est avérée principale pour des conditions d'approche et de décollage. Pour réduire l'interaction tourbillon de tête - pale aval pour des conditions nominales de vol, le rayon maximal des pales du rotor aval est rogné. Le rognage classique est obtenu pour les conditions de décollage et d'approche où l'effet de contraction de la veine fluide est le plus important. Cependant, le CROR est alors considéré avec un écoulement uniforme sans angle d'incidence. Avant de prendre en compte les effets d'incidences, il peut être intéressant de prendre en compte l'angle de contraction de la veine fluide qui pour certaines configurations et points de fonctionnement est suffisant pour réactiver l'interaction paletourbillon. L'interaction est alors tridimensionnelle, toutes les composantes de la vitesse du tourbillon contribuent au bruit émis. Le but de cette étude sera d'analyser l'influence de la contraction de la veine fluide et des trois composantes de la vitesse du tourbillon de tête sur la charge instationnaire vu par la pale aval. Ces améliorations seront implémentées dans un outil de prévision de bruit de turbomachines : Optibrui. Une étude paramétrique préliminaire sera faite sur cette source. Les retombées de cette étude sont doubles. Tout d'abord, une meilleure compréhension des mécanismes d'interactions entre un tourbillon et une pale tournante dans des conditions réalistes sera possible. Ensuite, un outil rapide d'évaluation préliminaire du bruit provenant de l'interaction pale-tourbillon sera incorporé dans le but de pouvoir effectuer une optimisation aéroacoustique sur des géométries préliminairesNo abstract
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Baïle, Rachel. "Analyse et modélisation multifractales de vitesses de vent. Application à la prévision de la ressource éolienne." Phd thesis, Université Pascal Paoli, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00604139.
Full textAbstract:
L'objectif principal de ce travail est l'étude des vitesses de vent, dans la couche atmosphérique de surface, dans le cadre des processus multifractals. Nous montrons que les modèles de cascades aléatoires, originellement introduits pour représenter l'intermittence spatio-temporelle en turbulence pleinement développée, se révèlent pertinents pour décrire les fluctuations du vent aux méso-échelles. Sur le plan théorique, nous présentons un nouveau formalisme multifractal qualifié d'"asymptotique mixte" qui généralise l'analyse standard et permet d'estimer les "dimensions négatives" introduites par Mandelbrot il y a une vingtaine d'années. L'application de cette approche à des données de turbulence permet de distinguer divers modèles de cascades proposés pour décrire l'intermittence de la dissipation. En étudiant les incréments temporels et spatiaux de la vitesse du vent enregistrée en différents sites de Corse et des Pays-Bas, nous montrons la nature intermittente des fluctuations du vent dans la gamme méso-échelles. Notre analyse s'appuie sur la covariance de la magnitude, outil qui s'avère plus efficace pour étudier l'intermittence que l'étude des lois de puissance classique. Nos résultats suggèrent ainsi l'existence d'un mécanisme de cascade "universel" associé au transfert d'énergie entre les mouvements synoptiques et la turbulence micro-échelles dans la couche limite de surface. Ces observations nous conduisent à la construction d'un modèle de séries temporelles pour la dynamique du vent associé à une cascade aléatoire continue. Cette représentation reproduit remarquablement les distributions empiriques des vitesses et permet une prévision de la vitesse à court terme (1-12 heures) de meilleure qualité que les modèles de référence.
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Tatsa, Sylvestre. "Modélisation et prévision de la consommation horaire d'électricité au Québec : comparaison de méthodes de séries temporelles." Thesis, Université Laval, 2014. http://www.theses.ulaval.ca/2014/30329/30329.pdf.
Full textAbstract:
Ce travail explore la dynamique de consommation résidentielle d’électricité au Québec à l’aide de données horaires fournies par Hydro-Québec pour la période de janvier 2006 à décembre 2010. Nous considérons trois modèles autorégressifs standards en analyse des séries temporelles : le lissage exponentiel Holt-Winters, le modèle ARIMA saisonnier (SARIMA) et le modèle ARIMA saisonnier avec variables exogènes (SARIMAX). Pour ce dernier modèle, nous nous concentrons sur l’effet des variables climatiques (la température, l’humidité relative et le point de rosé et la nébulosité). Les facteurs climatiques ont un impact important sur la consommation d’électricité à très court terme. La performance prédictive intra et hors échantillon de chaque modèle est évaluée avec différents indicateurs d’ajustement. Trois horizons temporels hors-échantillon sont testés : 24 heures (un jour), 72 heures (trois jours) et 168 heures (1 semaine). Le modèle SARIMA offre la meilleure performance prédictive hors-échantillon sur 24 heures. Le modèle SARIMAX se révèle le plus performant hors-échantillon sur les horizons temporels de 72 et 168 heures. Des recherches supplémentaires seraient nécessaires pour obtenir des modèles de prévision pleinement satisfaisant du point de vue méthodologique. Mots clés : modèles de séries temporelles, électricité, lissage exponentiel, SARIMA, SARIMAX.This work explores the dynamics of residential electricity consumption in Quebec using hourly data from January 2006 to December 2010. We estimate three standard autoregressive models in time series analysis: the Holt-Winters exponential smoothing, the seasonal ARIMA model (SARIMA) and the seasonal ARIMA model with exogenous variables (SARIMAX). For the latter model, we focus on the effect of climate variables (temperature, relative humidity and dew point and cloud cover). Climatic factors have a significant impact on the short-term electricity consumption. The intra-sample and out-of-sample predictive performance of each model is evaluated with various adjustment indicators. Three out-of-sample time horizons are tested: 24 hours (one day), 72 hours (three days) and 168 hours (1 week). The SARIMA model provides the best out-of-sample predictive performance of 24 hours. The SARIMAX model reveals the most powerful out-of-sample time horizons of 72 and 168 hours. Additional research is needed to obtain predictive models fully satisfactory from a methodological point of view. Keywords: modeling, electricity, Holt-Winters, SARIMA, SARIMAX.
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Gratton, Michel. "Comportement d'un composite 3D carb/carb : méso-modélisation pour la prévision de la réponse sous choc." Cachan, Ecole normale supérieure, 1998. http://www.theses.fr/1998DENS0004.
Full textAbstract:
Ce travail, mené en collaboration avec l'aérospatiale Les Mureaux et le centre d'études de Gramat, concerne la modélisation de matériaux composites tridirectionnels carbone/carbone sous sollicitations fortement dynamiques. Pour ce type de sollicitations, la notion de matériau homogène équivalent est inadaptée. L'objet de ce travail est de tester l'aptitude d'une modélisation a l'échelle des constituants mésoscopique (torons de fibres et blocs de matrice), a reproduire la réponse du matériau sous choc. Le matériau est tout d'abord identifie a l'échelle de ses méso-constituants. A cette fin, divers essais quasi-statiques sont réalisés et une modélisation sans effet de vitesse du comportement des constituants est alors proposée. Elle prend en compte des mécanismes d'endommagement, de compaction et d'anélasticité. Une technique de changement d'échelle, basée sur les développements asymptotiques adaptée aux matériaux périodiques, est utilisée. Associée à une analyse de sensibilité et à une hiérarchisation des mécanismes non-linéaires, elle permet de déterminer les paramètres locaux du modèle a partir des réponses globales du matériau. Afin de tester le méso-modèle ainsi identifie, une partie des informations est exploitée dans un logiciel de dynamique simplifie. Ce dernier permet de simuler les essais d'impact plaque/plaque suivant une direction de torons. Des essais de compression dynamique et des essais d'écaillage (réalisés par le ceg) sont ainsi bien reproduits. Les simulations montrent des modes distincts de propagation d'ondes dans les torons et dans la matrice ainsi que des phénomènes de transferts de charges. Des essais i pulsionnels, mal reproduits par simulation, ouvrent de nombreuses perspectives, notamment sur la nécessite de compléter la modélisation du comportement des méso-constituants par une sensibilité a la vitesse de déformation.
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Gutiérrez, López Martin Alfonso. "Modélisation stochastique des régimes pluviométriques à l'échelle régionale pour la prévision des crues au Nord-Mexique." Grenoble INPG, 2003. http://www.theses.fr/2003INPG0043.
Full textAbstract:
Ce travail analyse la distribution spatio-temporelle de la pluviométrie au Nord-Mexique et établit une régionalisation des précipitations pour affiner la prévision hydrologique. Des méthodes de critique et d'analyse des données pluviométriques sont présentées, comme celle du Vecteur Régional. Puis on introduit le modèle de la Loi de Fuites, en présentant sa formulation mathématique, son estimation de paramètres et la validation sur la région étudiée. La régionalisation générée est menée à terme au travers d'une analyse des procédés de classification de régions pluviométriquement homogènes et d'une Analyse en Composantes Principales. L'utilisation de ce travail à des fins d'étude du risque hydrologique est illustrée par la mise en œuvre de la méthode du Gradex sur un bassin de la région et en comparant les résultats ainsi obtenus avec ceux produits par des ajustements directs sur des séries limnimétriques. Cette thèse vise à montrer une approche intégrée de gestion du risque hydrologique.
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Calderón, Raúl. "Modélisation des efforts aérodynamiques instationnaires pour la prévision du phénomène de tremblement sur des avions civils." Thesis, Toulouse, ISAE, 2014. http://www.theses.fr/2014ESAE0005/document.
Full textAbstract:
Le tremblement est un phénomène qui touche diverses parties de l'avion, pouvant créer des problèmes de fatigue structurelle ou de confort et limiter l'enveloppe de vol. Il est par conséquent important de comprendre ce phénomène afin de mieux le prévoir. Quatre types de tremblement sont étudiés dans cette thèse, le tremblement de l'empennage horizontal, le tremblement intrados voilure, le tremblement de l'APF et le tremblement de l'extrados voilure. La première partie du mémoire détaille la physique de ces phénomènes à partir d'informations recueillies dans la littérature et de l'analyse de différentes campagnes d'essais en soufflerie. Cette partie met ainsi en évidence les caractéristiques instationnaires propres à chaque type de tremblement. La deuxième partie présente l'état de l'art sur la prévision du tremblement, permettant de montrer non seulement les défauts associés aux méthodes antérieures de modélisation mais également les avantages de l'utilisation de certains outils comme l'approche numérique pour mieux comprendre ces phénomènes. Finalement, la troisième partie présente le nouveau modèle semi-empirique basé sur les fonctions de cohérence et développé pour mieux représenter les phénomènes de tremblement étudiés. Une validation de ce modèle a été effectuée sur les différentes campagnes d'essais en soufflerie, donnant des résultats probants pour la plupart des phénomènes étudiésThe buffeting is a phenomenon that can affect various parts of the aircraft creating problems of structural fatigue or comfort as well as limiting the flight envelope. It is hence important to understand this phenomenon in order to be able to better predict it. Four types of buffeting are studied in this thesis, the horizontal tail plane buffeting, the wing lower surface buffeting, the APF buffeting and the wing upper surface buffeting. The first part of the thesis describes the physics of these phenomena based on the information collected in the literature and analysis of different wind tunnel test campaign data. This section highlights the unsteady characteristics of each buffeting phenomenon. The second part presents the state of the art of the buffeting prediction, showing not only the difficulties associated with previous modelling methods but also the benefits of the use of certain tools such as CFD to better understand these phenomena. Finally, the third part presents the new semi-empirical model based on coherence functions and developed to better predict the different types of buffeting. A validation of this model was performed on various wind tunnel tests campaigns giving very good results for most of the analysed phenomena
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Cauduro, Dias de Paiva Rodrigo. "Hydrologie du bassin amazonien : compréhension et prévision fondées sur la modélisation hydrologique-hydrodynamique et la télédétection." Toulouse 3, 2013. http://thesesups.ups-tlse.fr/2009/.
Full textAbstract:
Le bassin Amazonien est connu comme le plus grand système hydrologique du monde et pour son rôle important sur le système terre, influençant le cycle du carbone et le climat global. Les pressions anthropiques récentes, telles que la déforestation, les changements climatiques, la construction de barrage hydro-électriques, ainsi que l'augmentation des crues et sècheresse extrêmes qui se produisent dans cette région, motivent l'étude de l'hydrologie du bassin Amazonien. Dans le même temps, des méthodes hydrologiques de modélisation et de surveillance par observation satellitaire ont été développées qui peuvent fournir les bases techniques à cette fin. Ce travail a eu pour objectif la compréhension et la prévision du régime hydrologique du bassin Amazonien. Nous avons développé et évaluer des techniques de modélisation hydrologique-hydrodynamique de grande échelle, d'assimilation de données in situ et spatiales et de prévision hydrologique. L'ensemble de ces techniques nous a permis d'explorer le fonctionnement du bassin Amazonien en terme de processus physiques et de prévisibilité hydrologique. Nous avons utilisé le modèle hydrologique-hydrodynamique de grande échelle MGB-IPH pour simuler le bassin, le forçage précipitation étant fourni par l'observation spatiale. Les résultats de la modélisation sont satisfaisants lorsque validés à partir de données in situ de débit et de hauteurs d'eau mais également de données dérivées de l'observation spatiale incluant les niveaux d'eau déduits de l'altimètrie radar, le contenu en eau total issu de la gravimétrie satellitaire, l'extension des zones inondées. Nous avons montré que les eaux superficielles sont responsables en grande partie de la variation du stock total d'eau, l'influence des grands plans d'eau sur la variabilité spatiale des précipitations et l'influence des plaines d'inondation et des effets de remous sur la propagation des ondes de crues. Nos analyses ont montré le rôle prépondérant des conditions initiales, en particulier des eaux superficielles, pour la prévisibilité des grands fleuves Amazoniens, la connaissance des précipitations futures n'ayant qu'une influence secondaire. Ainsi, pour améliorer l'estimation des variables d'état hydrologiques, nous avons développé, pour la première fois, un schéma d'assimilation de données pour un modèle hydrologique-hydrodynamique de grande échelle, pour l'assimilation de donnèes de jaugeages in situ et dérivées de l'altimètrie radar (dèbit et hauteur d'eau), dont les résultats se sont montrés satisfaisants. Nous avons également développé un prototype de système de prévision des débits pour le bassin Amazonien, basé sur le modèle initialisé avec les conditions initiales optimales fournies par le schéma d'assimilation de données, et en utilisant la pluie estimée par satellite disponible en temps réel. Les résultats ont été prometteurs, le modèle étant capable de prévoir les débits dans les principaux fleuves Amazoniens avec une antécédence importante (entre 1 et 3 mois), permettant d'anticiper, par exemple, la sècheresse extrême de 2005. Ces résultats démontrent le potentiel de la modélisation hydrologique appuyé par l'observation spatiale pour la prévision des débits avec une grande antécédence dans les grands bassins versant mondiauxThe Amazon basin is known as the world's main hydrological system and by its important role in the earth system, carbon cycle and global climate. Recent anthropogenic pressure, such as deforestation, climate change and the construction of hydropower dams, together with increasing extreme floods and droughts, encourage the research on the hydrology of the Amazon basin. On the other hand, hydrological methods for modeling and remotely sensed observation are being developed, and can be used for this goal. This work aimed at understanding and forecasting the hydrology of the Amazon River basin. We developed and evaluated techniques for large scale hydrologic-hydrodynamic modeling, data assimilation of both in situ and remote sensing data and hydrological forecasting. By means of these techniques, we explored the functioning of the Amazon River basin, in terms of its physical processes and its hydrological predictability. We used the MGB-IPH large scale hydrologichydrodynamic model forced by satellite-based precipitation. The model had a good performance when extensively validated against in situ discharge and stage measurements and also remotely sensed data, including radar altimetry-based water levels, gravimetric-based terrestrial water storage and flood inundation extent. We showed that surface waters governs most of the terrestrial water storage changes, the influence of large water bodies on precipitation spatial variability and the importance of the floodplains and backwater effects on the routing of the Amazon floodwaves. Analyses showed the dominant role of hydrological initial conditions, mainly surface waters, on hydrological predictability on the main Amazon Rivers, while the knowledge of future precipitation may be secondary. Aiming at the optimal estimation of these hydrological states, we developed, for the first time, a data assimilation scheme for both gauged and satellite altimetry-based discharge and water levels into a large scale hydrologic-hydrodynamic model, and it showed a good performance. We also developed a forecast system prototype, where the model is based on initial conditions gathered by the data assimilation scheme and forced by satellite-based precipitation. Results are promising and the model was able to provide accurate discharge forecasts in the main Amazon rivers even for very large lead times (~1 to 3 months), predicting, for example, the historical 2005 drought. These results point to the potential of large scale hydrological models supported with remote sensing information for providing hydrological forecasts well in advance at world's large rivers and poorly monitored regions
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Pushpalatha, Raji. "Simulation et prévision des étiages sur des bassins versants français : Approche fondée sur la modélisation hydrologique." Phd thesis, AgroParisTech, 2013. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00912565.
Full textAbstract:
La prévision d'étiage à long terme est l'une des questions émergentes en hydrologie en raison de la demande croissante en eau en période sèche. Des prévisions fiables de débits à longue échéance (quelques semaines à quelques mois à l'avance) peuvent améliorer la gestion des ressources en eau et de ce fait l'économie de la société et les conditions de vie aquatique. Les études limitées sur les étiages dans la littérature nous a conduit à traiter certaines des questions existantes sur l'hydrologie des étiages, principalement sur la simulation et la prévision des étiages. Notre objectif final de développer une approche d'ensemble pour la prévision à long terme des étiages se décline en plusieurs étapes préalables, telles que la caractérisation des étiages, l'évaluation de mesures existantes d'efficacité des simulations des modèles, le développement d'une version améliorée d'un modèle de simulation des étiages, et enfin l'intégration d'une approche de prévision d'ensemble. Un ensemble de bassins distribués partout en France avec une variété de conditions hydro-météorologiques a été utilisé pour l'évaluation des modèles. Cet échantillon de données a d'abord été analysé et les étiages ont été caractérisés en utilisant divers indices. Notre objectif de mieux évaluer les simulations des étiages par les modèles a conduit à proposer un critère basé sur le critère de Nash-Sutcliffe, calculé sur l'inverse des débits pour mettre davantage de poids sur les erreurs sur les très faibles débits. Les résultats montrent que ce critère est mieux adapté à l'évaluation des simulations des étiages que d'autres critères couramment utilisés..Une analyse de sensibilité structurelle a ensuite été menée pour développer une structure de modèle améliorée pour simuler les étiages. Des modèles couramment utilisés ont été choisis ici comme modèles de base pour commencer l'analyse de sensibilité. Le modèle développé, GR6J, atteint de meilleures performances à la fois sur les faibles et les hauts débits par rapport aux autres modèles existants testés. En raison de la complexité du processus pluie-débit et de l'incertitude liée aux conditions météorologiques futures, nous avons développé une approche d'ensemble pour émettre des prévisions et quantifier les incertitudes associées. Ainsi l'approche d'ensemble fournit une gamme de valeurs futures de débits sur la plage de prévision. Ici, la climatologie a été utilisée pour fournir les scénarios météorologiques en entrée du modèle pour réaliser les prévisions. Pour réduire le niveau d'incertitude lié au modèle hydrologique, des combinaisons variées de procédures de mise à jour et de corrections de sortie ont été testées. Une approche directe, similaire à ce qui peut être fait pour la prévision des crues, a été sélectionnée comme la plus efficace. Enfin, des essais ont été réalisés pour améliorer la qualité des prévisions sur les bassins influencés par les barrages, en tenant compte des variations de stockage dans les barrages amont. Testée sur les bassins de la Seine et de la Loire, l'approche a donné des résultats mitigés, indiquant le besoin d'analyses complémentaires.
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Havas, Juliane. "Modélisation des efforts aérodynamiques instationnaires pour la prévision des phénomènes aéroélastiques liés au tremblement d'avions civils." Toulouse, ISAE, 2010. http://www.theses.fr/2010ESAE0024.
Full textAbstract:
Différents types de tremblement peuvent être observés en dehors de l'enveloppe de vol opérationnelle d'un avion civil. Trois types de tremblement sont étudiés dans cette thèse : le tremblement à l'extrados voilure, le tremblement dit de géométrie avec un décollement local à l'intrados voilure et le tremblement de l'empennage horizontal. La première partie détaille les analyses expérimentales faites sur la base de différentes campagnes en sou¬fflerie conduites précédemment. Elles mettent en évidence les caractéristiques instationnaires du champ de fluctuations de pression qui crée ces trois types de tremblement. La modélisation des charges du tremblement est introduite dans une deuxième partie au moyen d'une technique semi-empirique de modélisation. Celle-ci fut développée précédemment pour l'intrados voilure et se base sur des mesures de fluctuation de pression instationnaire. L'effort aérodynamique engendré est obtenu en modélisant le champ de pression à la paroi dans le décollement. L'application de cette modélisation aux deux autres types de tremblement conduit à des résultats pas satisfaisants. Les différences dans les propriétés du champ de pression, surtout au niveau des corrélations, demandent une autre méthode. Pour cela, une représentation plus générale des caractéristiques instationnaires dans le décollement est proposée. Elle permet désormais la comparaison directe entre différents essais et types de tremblement. Les efforts modélisés obtenus pour le tremblement de l'empennage horizontal sont satisfaisants avec une erreur significativement réduite. On conclue également à la nécessité d'un modèle plus complexe pour le tremblement extrados voilure, à cause de l'oscillation de l'onde de choc.
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Peredo, Ramirez Daniela. "Quels gains d’une modélisation hydrologique adaptée et d’une approche d’ensemble pour la prévision des crues rapides ?" Electronic Thesis or Diss., Sorbonne université, 2021. http://www.theses.fr/2021SORUS058.
Full textAbstract:
La prévision de crues joue un rôle fondamental dans l’anticipation et la mise en œuvre de mesures visant à protéger les personnes et les biens. L’objectif de cette thèse est d’examiner notre capacité à améliorer la simulation et la prévision d’événements majeurs de crues soudaines en France. Premièrement, nous examinons les limites de l’approche globale de modélisation hydrologique et la contribution du modèle hydrologique semi-distribué GRSD, à maillage fin et au pas de temps horaire, à la simulation d’évènements majeurs de crue. Nous proposons une modification de la structure de ce modèle afin qu’il soit mieux adapté à reproduire la réponse des bassins versants aux fortes intensités de pluie. Une adaptation de la structure du modèle, basée sur le calcul du rendement de pluies, a abouti à l’introduction d’un nouveau paramètre et à la proposition d’un nouveau modèle (GRSDi) mieux capable de simuler la réponse hydrologique à des pluies intenses qui surviennent en automne. Deuxièmement, nous explorons comment une approche de prévision d’ensemble météorologique, combinée au modèle hydrologique semi-distribué, peut contribuer à mieux prévoir les évènements de crues rapides, l’amplitude et l’instant d’occurrence des débits de pointe, que ce soit sur des bassins jaugés ou non-jaugés. Les résultats ont permis d’identifier, du point de vue hydrologique, les forces et faiblesses des produits proposés. Les travaux menés constituent un pas en avant vers l’utilisation de modèles hydrologiques conceptuels, continus et semi-distribués, dans le cadre de la prévision de crues majeures et rapides en contexte méditerranéenFlood forecasting plays a fundamental role in anticipating and implementing measures to protect lives and property. The objective of this thesis is to investigate our ability to improve the simulation and forecasting of major flash flood events in France. First, we analyse the limitations of the lumped hydrological modelling approach, and how the contribution of the semi-distributed hydrological model GRSD, with fine mesh and hourly time step, to improve the simulation of major flood events. We also propose a modification of the structure of the model, in order to make it better suited to reproducing the response of the catchments to high rainfall intensities. An adaptation of the model structure, based on the calculation of the production rate function, resulted in the introduction of a new parameter and the proposal of a new model (GRSDi) capable of better simulating the hydrological response to heavy rains that occur in autumn, after a dry summer period. Second, we explore the ability of a meteorological ensemble prediction approach, combined with the semi-distributed hydrological model, to better predict flash flood events, the amplitude and the time of occurrence of peak flows, whether in gauged or ungauged basins. The results made it possible to identify, from a hydrological point of view, the strengths and weaknesses of the products evaluated. The work carried out constitutes a step forward towards the use of conceptual, continuous and semi-distributed hydrological models for the forecasting of major flood events and flash floods in the Mediterranean context
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Pushpalatha, Raji. "Simulation et prévision des étiages sur des bassins versants français : Approche fondée sur la modélisation hydrologique." Electronic Thesis or Diss., Paris, AgroParisTech, 2013. http://www.theses.fr/2013AGPT0012.
Full textAbstract:
La prévision d'étiage à long terme est l'une des questions émergentes en hydrologie en raison de la demande croissante en eau en période sèche. Des prévisions fiables de débits à longue échéance (quelques semaines à quelques mois à l'avance) peuvent améliorer la gestion des ressources en eau et de ce fait l'économie de la société et les conditions de vie aquatique. Les études limitées sur les étiages dans la littérature nous a conduit à traiter certaines des questions existantes sur l'hydrologie des étiages, principalement sur la simulation et la prévision des étiages. Notre objectif final de développer une approche d'ensemble pour la prévision à long terme des étiages se décline en plusieurs étapes préalables, telles que la caractérisation des étiages, l'évaluation de mesures existantes d'efficacité des simulations des modèles, le développement d'une version améliorée d'un modèle de simulation des étiages, et enfin l'intégration d'une approche de prévision d'ensemble. Un ensemble de bassins distribués partout en France avec une variété de conditions hydro-météorologiques a été utilisé pour l'évaluation des modèles. Cet échantillon de données a d'abord été analysé et les étiages ont été caractérisés en utilisant divers indices. Notre objectif de mieux évaluer les simulations des étiages par les modèles a conduit à proposer un critère basé sur le critère de Nash-Sutcliffe, calculé sur l'inverse des débits pour mettre davantage de poids sur les erreurs sur les très faibles débits. Les résultats montrent que ce critère est mieux adapté à l'évaluation des simulations des étiages que d'autres critères couramment utilisés..Une analyse de sensibilité structurelle a ensuite été menée pour développer une structure de modèle améliorée pour simuler les étiages. Des modèles couramment utilisés ont été choisis ici comme modèles de base pour commencer l'analyse de sensibilité. Le modèle développé, GR6J, atteint de meilleures performances à la fois sur les faibles et les hauts débits par rapport aux autres modèles existants testés. En raison de la complexité du processus pluie-débit et de l'incertitude liée aux conditions météorologiques futures, nous avons développé une approche d'ensemble pour émettre des prévisions et quantifier les incertitudes associées. Ainsi l'approche d'ensemble fournit une gamme de valeurs futures de débits sur la plage de prévision. Ici, la climatologie a été utilisée pour fournir les scénarios météorologiques en entrée du modèle pour réaliser les prévisions. Pour réduire le niveau d'incertitude lié au modèle hydrologique, des combinaisons variées de procédures de mise à jour et de corrections de sortie ont été testées. Une approche directe, similaire à ce qui peut être fait pour la prévision des crues, a été sélectionnée comme la plus efficace. Enfin, des essais ont été réalisés pour améliorer la qualité des prévisions sur les bassins influencés par les barrages, en tenant compte des variations de stockage dans les barrages amont. Testée sur les bassins de la Seine et de la Loire, l'approche a donné des résultats mitigés, indiquant le besoin d'analyses complémentairesLong-term stream low-flow forecasting is one of the emerging issues in hydrology due to the escalating demand of water in dry periods. Reliable long-lead (a few weeks to months in advance) streamflow forecasts can improve the management of water resources and thereby the economy of the society and the conditions for aquatic life. The limited studies on low flows in the literature guided us to address some of the existing issues in low-flow hydrology, mainly on low-flow simulation and forecasting. Our ultimate aim to develop an ensemble approach for long-term low-flow forecasting includes several prior steps such as characterisation of low flows, evaluation of some of the existing model's simulation efficiency measures, development of a better model version for low-flow simulation, and finally the integration of an ensemble forecasting approach. A set of catchments distributed over France with various hydrometeorological conditions are used for model evaluation. This data set was first analysed and low flows were characterized using various indices. Our objective to better evaluate the models' low-flow simulation models resulted in the proposition of a criterion based on the Nash-Sutcliffe criterion, but calculated on inverse flows to put more weight on the errors on extreme low flows. The results show that this criterion is better suited to evaluate low-flow simulations than other commonly used criteria. Then a structural sensitivity analysis was carried out to develop an improved model structure to simulate stream low flows. Some widely used models were selected here as base models to initiate the sensitivity analysis. The developed model, GR6J, reaches better performance in both low- as well as high-flow conditions compared to the other tested existing models. Due to the complexity of rainfall-runoff processes and the uncertainty linked to future meteorological conditions, we developed an ensemble modelling approach to issue forecasts and quantify their associated uncertainty. Thus the ensemble approach provides a range of future flow values over the forecasting window. Here observed (climatological) rainfall and temperature were used as meteorological scenarios fed the model to issue the forecasts. To reduce the level of uncertainty linked to the hydrological model, various combinations of simple updating procedures and output corrections were tested. A straightforward approach, similar to what can be done for flood forecasting, was selected as it proved the most efficient. Last, attempts were made to improve the forecast quality on catchments influenced by dams, by accounting for the storage variations in upstream dams. Tested on the Seine and Loire basins, the approach showed mixed results, indicating the need for further investigations
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Quaglia, Michaël. "Méthodes de prévision acoustique semi-analytiques pour un doublet d'hélices contrarotatives isolé." Thèse, Université de Sherbrooke, 2017. http://hdl.handle.net/11143/11781.
Full textAbstract:
Les doublets d'hélices contra-rotatives (CROR) sont un moyen alternatif aux turbofans
actuels pour propulser les avions commerciaux. Un CROR est composé de 2 soufflantes coaxiales
non carénées tournant dans des sens opposées. Actuellement, les CROR pourraient
réduire les émissions de CO2 mais les émissions sonores pourraient être un frein à leur
commercialisation. Au décollage et en condition d'approche, le son est principalement créé
par la charge instationnaire subie par un des rotor. Cette charge provient de l'interaction
d'un des rotors avec des fluctuations de vitesses périodiques produites par l'autre.
Ce bruit d'interaction provient principalement de 3 sources principales. La première est
liée à l'interaction des sillages visqueux provenant du rotor amont qui se font découper par
le bord d'attaque des pales du rotor aval. La seconde est liée au potentiel de vitesse créé
par le bord d'attaque des pales du rotor aval qui influence les vitesses vues au bord de fuite
des pales du rotor amont. La dernière provient de l'interaction des pales du rotor aval avec
les tourbillons d'extrémités créés en tête ou en pied de pale du rotor amont. Cette dernière
interaction s'est avérée principale pour des conditions d'approche et de décollage. Pour
réduire l'interaction tourbillon de tête - pale aval pour des conditions nominales de vol,
le rayon maximal des pales du rotor aval est rogné. Le rognage classique est obtenu pour
les conditions de décollage et d'approche où l'effet de contraction de la veine fluide est
le plus important. Cependant, le CROR est alors considéré avec un écoulement uniforme
sans angle d'incidence. Avant de prendre en compte les effets d'incidences, il peut être
intéressant de prendre en compte l'angle de contraction de la veine fluide qui pour certaines
configurations et points de fonctionnement est suffisant pour réactiver l'interaction pale-tourbillon.
L'interaction est alors tridimensionnelle, toutes les composantes de la vitesse
du tourbillon contribuent au bruit émis.
Le but de cette étude sera d'analyser l'influence de la contraction de la veine fluide et des
trois composantes de la vitesse du tourbillon de tête sur la charge instationnaire vu par
la pale aval. Ces améliorations seront implémentées dans un outil de prévision de bruit de
turbomachines : Optibrui. Une étude paramétrique préliminaire sera faite sur cette source.
Les retombées de cette étude sont doubles. Tout d'abord, une meilleure compréhension
des mécanismes d'interactions entre un tourbillon et une pale tournante dans des conditions
réalistes sera possible. Ensuite, un outil rapide d'évaluation préliminaire du bruit
provenant de l'interaction pale-tourbillon sera incorporé dans le but de pouvoir effectuer
une optimisation aéroacoustique sur des géométries préliminaires.
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Fall, Malick. "Trois essais sur la modélisation de la liquidité de marché et de financement." Thesis, Rennes 1, 2016. http://www.theses.fr/2016REN1G031.
Full textAbstract:
La liquidité de marché renvoie à la capacité à échanger rapidement un actif financier sans perte de valeur par rapport à sa valeur fondamentale. Cette liquidité est source de risque mais également de rémunération. Dans cette thèse nous nous intéressons à ces deux aspects. Nous proposons une nouvelle méthodologie pour estimer la rémunération du risque de liquidité basé sur les modèles à composantes inobservées. En termes de risque, nous proposons de combiner les prévisions de densités de différents modèles afin de mieux prédire la liquidité à l’échelle de la haute-fréquence. Nous modélisons également la liquidité de financement. Celle-ci correspond à la capacité pour un agent d'honorer, continuellement, ses engagements en trouvant du financement. En particulier nous étudions le risque de liquidité de financement dans le système bancaire, ce risque est de première importance comme le démontre le rôle majeur qu’il a joué dans la crise financière de 2008. Nous proposons plusieurs nouvelles mesures de ce risque permettant d’évaluer l’exposition des banques. Notre modèle permet également d’évaluer des situations dites extrêmes et de mesurer la contagion de ce risque entre les institutionsMarket liquidity refers to the ease with which assets can be sold without loss with respect to their fundamental values. Liquidity is a source of risk but also compensation. In this thesis, we focus on these two aspects. We propose a new methodology to estimate the liquidity risk premium based on “unobserved components” models. In terms of risk, we propose to combine density forecasts to better predict intra-day liquidity. We also model funding liquidity. Funding liquidity refers to the ability to settle obligations with immediacy. We study this risk for banks, that is, the possibility that over a specific horizon the bank will become unable to settle obligations with immediacy. This risk is pivotal as shown by the major role it played in the financial crisis of 2008. We created several measures allowing to assess the risk exposure of banks. Our model can also be used to stress-test banking companies and to quantify contagion risk
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Dagès, Cécile. "Analyse et modélisation de l'influence de réseaux de fossés sur les échanges surface-souterrain en bassin versant méditerranéen." Montpellier 2, 2006. http://www.theses.fr/2006MON20138.
Full textAbstract:
L'influence des fossés sur les échanges surface-souterrain pendant une crue est étudiée par voie expérimentale et par voie numérique à l’échelle d'un tronçon de fossé et à l’échelle d’un réseau de fossés dense. A l’échelle du tronçon est établi un schéma de fonctionnement du massif de sol non saturé et saturé sous le fossé engendré par l'infiltration. Une approche de modélisation darcienne des écoulements permet de reproduire l’ensemble des processus dans la zone non saturée comme dans la nappe. A l'échelle du réseau de fossé, est observée la dynamique tridimensionnelle induite par l'infiltration dans le réseau. Le calcul du bilan hydrologique sur une unité de paysage permet de démontrer que la part de la recharge concentrée des nappes peu profondes en contexte Méditerranéen est significative. En terme de modélisation il s’avère indispensable de développer une approche de modélisation tridimensionnelle des écoulements tenant compte d’un point de vue découpage de l'espace, des réseaux de fossés, et d’un point de vue représentation des processus, de la zone non saturée et de la nappe
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Marty, Renaud. "Prévision hydrologique d'ensemble adaptée aux bassins à crue rapide : élaboration de prévisions probabilistes de précipitations à 12 et 24h : désagrégation horaire conditionnelle pour la modélisation hydrologique : application à des bassins de la région Cévennes Vivarais." Grenoble, 2010. http://www.theses.fr/2010GRENU005.
Full textAbstract:
Les bassins de la région Cévennes-Vivarais subissent des crues récurrentes, générées par des épisodes de précipitations intenses, généralement en automne. La prévision de ces crues est une préoccupation majeure, nécessitant l'anticipation maximale pour le déclenchement de l'alerte, ainsi que la meilleure estimation possible des débits futurs. Après avoir dressé un panorama des éléments nécessaires à l'élaboration de prévisions hydrologiques, avec leurs incertitudes associées, nous proposons une approche simple et modulaire, adaptée aux bassins versants à réponse rapide (temps au pic de quelques heures). Compte tenu de l'anticipation souhaitée (24-48h), les prévisions quantitatives de précipitations constituent un élément clé de la démarche. Nous décrivons et évaluons deux sources de prévisions disponibles, i. E. La prévision d'ensemble EPS du CEPMMT et la prévision élaborée par adaptation statistique (analogie) au LTHE, puis nous proposons une correction de la seconde qui améliore encore sa fiabilité. Ces prévisions sont ensuite désagrégées des pas 12 ou 24h au pas horaire, via un désagrégateur flexible, générant des scénarios qui respectent les prévisions de précipitations et la structure climatologique horaire des averses. Ces scénarios forcent un modèle hydrologique, simple et robuste, pour élaborer une prévision hydrologique ensembliste. Il ressort alors que les prévisions hydrologiques sont sensiblement améliorées lorsqu'elles intègrent une information sur la répartition infra-journalière des cumuls de précipitations prévus, issue soit des EPS à 6 ou 12h, soit de la méthode des analogues appliquée au pas de 12h, soit d'une combinaison des deux approchesCatchments of Southern France are regularly subject to quick floods, usually in autumn, generated by intense rainfall events. Thus, flood risk is a major concern, necessitating a maximal lead-time to issue early flood warning, as well as an estimation of future discharges. Firstly, the elements required for hydrological forecasts and the related uncertainties are illustrated. Then, a simple and modular approach adapted to flash flood catchments (having a time to peak of about few hours) is proposed. Considering the targeted lead-time (24-48h), quantitative precipitations forecasts are a key element of this approach. Two prediction systems are described and evaluated: the EPS ensemble forecasts provided by ECMWF and the ANALOG probabilistic forecasts issued from an analog sorting technique produced by LTHE. A statistical correction of the latter is suggested to improve its reliability. The different forecasts are thereafter disaggregated by a generator from a 12 or 24 hours time-step to hourly scenarios which respect the precipitation forecasts and are climatologically consistent. Rainfall scenarios are then used as input to a simple and robust hydrological model, to provide hydrological ensemble forecasts. These forecasts get noticeably improved when sub-daily information about rainfall amounts is provided, either from EPS at a 6 or 12h time-step, or from ANALOG applied at 12h, or from a combination of both approaches, taking into account daily rainfall amount from ANALOG and a sub-daily chronology from EPS at 6h
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Roquelaure, Stevie. "Prévision d'ensemble locale des brouillards et nuages bas à l'aéroport International de Roissy Charles De Gaulle." Toulouse 3, 2007. http://thesesups.ups-tlse.fr/101/.
Full textAbstract:
Un système de prévision d'ensemble locale (LEPS-Local Ensemble Prediction System) ciblant la prévision des brouillards et nuages bas sur l'aéroport international de Paris Charles de Gaulle a été développé pour la prévision courte échéance du risque d'occurrence de conditions LVP (Low visibility Procedure - visibilité < 600m et/ou plafond < 60m). Les sources d'incertitudes sur les entrées du modèle numérique COBEL-ISBA ont été identifiées sur les conditions initiales et sur les forçages de mésoéchelle. Une calibration bayesienne (BMA-Bayesian Model Averaging) a été appliquée sur l'ensemble afin d'améliorer la fiabilité du système. La validation de LEPS montre que ce système probabiliste fournit des prévisions fiables de courte échéance du risque d'occurrence de conditions LVP sur l'aéroport de Paris Charles de Gaulle. Si bien que LEPS ouvre des perspectives intéressantes pour la planification des vols, la sécurité et la gestion de la plate-forme aéroportuaireA Local Ensemble Prediction System (LEPS) designed for fog and low clouds short range prediction at Paris Charles de Gaulle airport is developed for providing short range likelihood of LVP (Low Visibility Procedure - visibility < 600m and/or ceiling < 60m) conditions over the airport. LEPS relies on the local operational deterministic prediction scheme COBEL-ISBA of LVP conditions used at Charles de Gaulle airport. The sources of uncertainty on COBEL-ISBA inputs have been identified for both the initial conditions and the mesoscale. A Bayesian Model Averaging (BMA) calibration has been applied to improve the raw ensemble reliability. LEPS validation shows that this probabilistic system provides reliable short range forecast of the likelihood of LVP conditions over Charles de Gaulle airport. As a consequence, LEPS open up interesting perspectives for flight scheduling and the airport safety and management
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Vincendon, Béatrice. "Apport des modèles météorologiques de résolution kilométrique pour la prévision des crues rapides méditerranéennes : vers une prévision d'ensemble des débits en région Cévennes-Vivarais." Phd thesis, Université Paul Sabatier - Toulouse III, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00595355.
Full textAbstract:
Les régions méditerranéennes sont soumises au risque de crue-éclair à l'automne. Le premier volet de cette thèse a permis d'évaluer l'apport du système couplé ISBA-TOPMODEL pour la simulation de ce type de crues sur trois bassins versants cévenols. Le potentiel des prévisions déterministes à fine échelle (telles que celles fournies par le modèle AROME) pour la prévision des débits est examiné dans le deuxième volet de la thèse. On montre que les erreurs de localisation de la prévision de pluie se propagent dans le modèle hydrologique en s'amplifiant. Finalement, pour quantifier ces incertitudes, une méthode de perturbation des pluies prévues par AROME est développée et utilisée pour générer des ensembles de débits prévus. La prévision d'ensemble des débits s'est montrée meilleure qu'une prévision de débits partant de la prévision déterministe de pluie.
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Piré-Lechalard, Pierre. "Décollage des produits durables réellement nouveaux : conceptualisation et modélisation." Aix-Marseille 3, 2003. http://www.theses.fr/2003AIX32038.
Full textAbstract:
En début de vie, les produits innovants passent par deux phases distinctes : une période initiale de croissance lente suivie éventuellement par une période de croissance forte des ventes. Le lien entre ces deux phases est nommé le point de décollage. Cette thèse propose une conceptualisation et une modélisation du phénomène. Ainsi, le point de décollage est défini comme la première forte augmentation des ventes donnant naissance à une phase de croissance. Il s'assimile à une masse critique d'adoption à partir de laquelle les ventes s'établissent et se maintiennent elles-mêmes. A partir de cette définition, un modèle est formalisé, l'objectif étant de décrire les relations entre le phénomène de décollage et plusieurs variables d'influence comme le prix, l'amélioration technologique, la communication publi-promotionnelle et interpersonnelle et la distribution. Le modèle proposé est empiriquement testé sur 17 catégories de produits par une méthode d'analyse de survie (le modèle de Cox). Deux variables apparaissent avoir une influence importante sur le décollage des ventes des produits nouveaux : l'amélioration technologique et les baisses continues des prix. Un produit durable réellement nouveau décolle à partir d'un certain niveau technique et en dessous d'un prix maximum d'acceptationReally new products'sales curves exhibit two distincts stages : an initial period of slow growth eventually followed by a period of high growth. The link between these two stages is called the take-off point. This dissertation proposes a conceptualization, a model and a measurement methodology for the point of take-off. The take-off point is defined as the first large increase in sales that produces stage growth. It relies on a critical mass of adopters after which sales become self-sustaining. The proposed model links and explains take-off by a series of independant variables as price, technology, store penetration, media coverage, promotional activities and word-of-mouth. The model is empirically tested on 17 product categories using survival analysis (the Cox model). Two variables have a key influence on sales'take-off : the improvenement of technology and the drop in prices. According to these results, a really new durable good takes off after a level of technological development has been reached and under a maximal acceptable price
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Moradi, Azalia. "Proposition d'une démarche de modélisation pour la prévision de l'amorçage d'une fissure dans un assemblage collé sous des sollicitations statiques." Paris 6, 2013. http://www.theses.fr/2013PA066729.
Full textAbstract:
Dans un contexte de réduction de la masse des aéronefs pour une diminution de la consommation de carburant, l’assemblage par collage représente une alternative intéressante aux assemblages boulonnés. Toutefois, les avantages des assemblages collés ne sont pas pleinement exploités, notamment de par le manque de confiance accordée dans les méthodes de dimensionnement leur étant associés. C’est pourquoi, l’objectif de ce travail était de proposer une démarche de modélisation pour la prévision de l’amorçage d’une fissure dans ce type d’assemblages sous des sollicitations statiques. De nombreux paramètres influents jouent sur la tenue à l’amorçage dans un assemblage collé. En particulier, cette tenue est fortement dépendante de l’épaisseur de la colle de cet assemblage. Aussi, dans un premier temps, l’influence de ce paramètre a été évaluée par une approche par critère couplé pour lequel une nouvelle définition de la mixité de mode a été proposée afin de traduire la dépendance de la résistance et de la ténacité du joint au mode de chargement. La mise en œuvre du critère couplé a permis de retrouver l’influence, observée expérimentalement, de l’épaisseur de colle sur la tenue lors d’un essai à simple recouvrement, à savoir que plus l’épaisseur de colle est fine, meilleure est la tenue. Dans un deuxième temps, il a s’agit de mettre à profit la compréhension acquise précédemment en prenant en compte de l’épaisseur de colle dans un modèle de zone cohésive composé des mêmes ingrédients que le critère couplé mais qui est applicable dans le cas de structures en 3D. Le modèle de zone cohésive ainsi proposé rend compte de l’influence de l’épaisseur de colle sur l’amorçage identifiée par le critère couplé. Finalement, les apports et les limites de la démarche de modélisation proposée ont été mis en évidence à l’aide de comparaisons avec des résultats expérimentaux issus de la littératureIn a context of aircraft weight reduction for a decrease of the fuel consumption, joining by bonding represents an interesting option to screwed assemblies. However, the advantages of bonded assemblies are not completely exploited especially because of the lack of confidence in the engineering design methods being used for them. That is why the purpose of this work was to propose a modelling approach for the prediction of a crack initiation in this kind of assemblies under static solicitations. Numerous parameters play a major role on the initiation in a bonded assembly. In particular, the initiation load depends highly on the adhesive thickness of the assembly. Therefore, on the other hand, the influence of this parameter has been estimated by a coupled criterion-based approach for which a new definition of the mode mixity has been proposed in order to express the dependency of the adhesive strength and toughness to the loading mode. The application of the coupled criterion enabled to confirm numerically the influence of the adhesive thickness on the initiation observed experimentally in a single lap joint test; namely the thinner the adhesive thickness, the greater initiation load. One the other hand, the knowledge gained has been built on by taking into account the adhesive thickness in a cohesive zone model composed of the same ingredients than the coupled criterion but which can be used in 3D structures. The cohesive zone model thus proposed shows the influence of the adhesive thickness on the initiation identified with the coupled criterion. Finally, the contributions and the limitations of the modelling approach proposed have been highlighted through comparisons with experimental results of literature
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Dautrevaux, Édouard. "Modélisation de l’effet de la rugosité variable dans la prévision micro-échelle du vent de basse couche." Mémoire, École de technologie supérieure, 2012. http://espace.etsmtl.ca/1121/1/DAUTREVAUX_%C3%89douard.pdf.
Full textAbstract:
Afin de mieux intégrer les centrales éoliennes au réseau électrique, il est impératif d’avoir des méthodes fiables de prévision du vent à micro-échelle. Or, les prévisions d’Environnement Canada (EC) sont à méso-échelle (souvent 2500 mètres) ; il est donc impératif d’avoir à disposition un modèle micro-échelle permettant, avec les prévisions à méso-échelle, de réduire l’échelle en gardant une bonne précision. Un des modèles utilisés pour cela est MS Micro (MSM) ; cependant, sa façon de traiter la rugosité n’affecte que les couches les plus basses de l’atmosphère, ce modèle n’ayant une fermeture qu’à l’ordre un. On se propose de coupler MSM avec un second modèle de traitement de la rugosité, Abrupt Change of Surface Condition (ACSC). Ce modèle possède une fermeture d’ordre un et demi ce qui lui assure un meilleur traitement des changements de rugosité.
Un couplage est donc proposé entre ces deux codes, puis les résultats sont comparés à des mesures obtenues par des stations d’EC et des mâts de mesures répartis sur la Gaspésie pour 24 cas de calibration choisis pour le projet SPÉO (Système de Prévision Éolien) utilisant le modèle méso-échelle d’EC. Le coupleur proposé obtient des erreurs plus faibles que MSM et que le modèle méso-échelle d’EC à des hauteurs faibles ; par contre, à des altitudes supérieures, s’il est plus précis que MSM, il présente une amélioration plus faible vis-à-vis de GEM-LAM.
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Filion, Mélanie. "Modélisation de la qualité de l'eau et prévision des débits par la méthode des réseaux de neurones." Thesis, Université Laval, 2007. http://www.theses.ulaval.ca/2007/24281/24281.pdf.
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Bergot, Thierry. "Modélisation du brouillard à l'aide d'un modèle 1D forcé par des champs mésoéchelle : application à la prévision." Toulouse 3, 1993. http://www.theses.fr/1993TOU30281.
Full textAbstract:
Les brouillards denses sont des phenomenes meteorologiques tres dangereux, et de plus tres frequents l'hiver sur certaines regions, comme la region nord-pas de calais. Cependant, leur prevision par les services meteorologiques est delicate. Ainsi, une etude statistique menee sur les trois hivers 89-90, 90-91 et 91-92 a montre que la qualite de la prevision etait du meme ordre de grandeur que la prevision par persistance. Les cas d'erreurs se composent pour un tiers de non detection et pour deux tiers de fausses alertes. Afin d'essayer d'ameliorer la prevision des brouillards denses a courte echeance (12 heures a l'avance), une methode numerique de prevision associant un modele unidimensionnel (1d) et le modele de prevision operationnel de meteo-france peridot est testee. Le modele peridot fournit les termes mesoechelles (vent geostrophique, advections horizontales de temperature et d'humidite). Le modele 1d, appele cobel, est un modele de couche limite nocturne incluant une parametrisation microphysique implicite, une parametrisation du depot de rosee et de gelee, et une parametrisation des longueurs de melanges dans les cas stables et instables. Une etude de sensibilite a montre que le forcage mesoechelle et les conditions initiales n'avaient pas la meme influence selon le moment ou se formait le brouillard. Ainsi, en debut de nuit, periode de fort refroidissement, les termes locaux sont preponderant devant les termes mesoechelles et l'heure de formation du brouillard est peu sensible aux erreurs. Par contre, le developpement vertical du brouillard est toujours tres sensible aux termes advectifs. L'influence du depot de rosee a aussi ete mise en evidence. La simulation des cas observes lors des campagnes d'observation intensive lille88 et lille91 a permis de montrer que le modele cobel etait capable de reproduire correctement les principaux processus mis en jeu dans le brouillard et de poser les premieres limites d'applications de la methode de prevision des brouillards denses
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Feillée, Jeanne. "Modélisation et prévision de la dégradation du fil de contact caténaire dans l'espace et dans le temps." Paris 6, 2010. http://www.theses.fr/2010PA066748.
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Jacquin, Dimitri. "Modélisation de l'histoire thermomécanique des zones soudées en Friction Stir Welding : application à la prévision des microstructures." Saint-Etienne, EMSE, 2009. http://www.theses.fr/2009EMSE0001.
Full textAbstract:
Un modèle simple de simulation thermomécanique en trois dimensions du procédé de soudage par Friction Stir Welding est proposé dans cette présente thèse. Ce modèle a été développé en s'inspirant des travaux réalisés par Heurtier, basés sur une combinaison de champs de vitesse analytiques et numériques issus de la mécanique des fluides. Ces champs de vitesse sont introduits dans une équation thermique, en régime stationnaire, pour calculer le champ de température pendant le soudage. L'histoire thermomécanique complète du matériau pendant le process est disponible sous forme de ligne d'écoulement et de champ de température. Les effets de conduction et de convection sont pris en compte dans les équations en introduisant la formule de la dérivée particulaire. Un nouveau formalisme est introduit afin de mieux simuler les aspects thermiques du frottement de l'épaulement en sous-surface des tôles de métal. On peut estimer les déformations, les vitesses de déformation et les températures d'une particule de matière le long de sa ligne d'écoulement pendant le soudage. Les résultats obtenus sont en bonne adéquation avec les mesures expérimentales réalisées sur des tôles d'aluminium AA7449 et AA 2024 soudées en Friction Stir Welding conventionnel. Une rhéologie précise de ces deux alliages a été effectuée pour ces deux nuances. Le modèle de recristallisation dynamique continue de Montheillet-Gourdet a été utilisé pour valider le modèle thermomécanique en comparant les tailles de grain estimées avec celles mesurées sur des joints soudésA simple three dimensional thermomechanical model for FSW is presented. It is developed from the model proposed by Heurtier based on a combination of fluid mechanics numerical and analytical velocity fields. Those velocity fields are introduced in a steady state thermal calculation to compute the temperature field during the welding. The complete thermomechanical history of the material during the process can then be accessed by temperature and strain rate contours. Thermal diffusion and convection effects are accounted for by means of the particular derivative formula. A new formalism is introduced to better simulate the thermal effect of the shoulder on the upper surface of the metal sheet. The strains, strain rates and temperatures to which each element of the base metal is subjected as a function of time during the welding, is computed by integration along the flow lines. The calculated results are in good agreement with experimental measurements performed on a AA2024-T3 alloy friction stir welded joint. An additional microstructural modelling based on the Gourdet-Montheillet CDRX modelling is use to validate the first thermomechanical model
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Serrano, Pierre. "Modélisation multi-échelles du comportement mécanique des alliages TiAl pour la prévision de leur tenue en fatigue." Thesis, Toulouse 3, 2020. http://thesesups.ups-tlse.fr/4952/.
Full textAbstract:
Les alliages à base d'aluminures de titane (TiAl) sont des matériaux légers introduits dans la dernière génération de turboréacteurs pour l'aéronautique civil sous la forme d'aube de turbine basse pression. Ces alliages disposent notamment d'excellentes propriétés mécaniques à haute température et d'une résistance spécifique élevée. Leur utilisation reste cependant délicate du fait de leur faible ductilité et ténacité à température ambiante. Afin de trouver de nouvelles applications à ces matériaux, les deux principaux défis pour les futures générations d'alliage sont l'augmentation de la température d'utilisation et l'amélioration des propriétés en fatigue thermomécanique. Dans cette optique, le présent travail consiste à établir un lien entre la microstructure des alliages TiAl et leur tenue en fatigue. Pour cela, des travaux expérimentaux et numériques sont réalisés à différentes échelles d'intérêt sur les quatre microstructures dites génériques de ces matériaux. Dans un premier volet expérimental, un lien entre microstructure et comportement mécanique cyclique est établi via la réalisation d'essais mécaniques à l'échelle macroscopique (i.e. réponse contrainte-déformation), et d'essais micromécaniques qui permettent d'étudier la répartition de la déformation dans la microstructure. Dans un deuxième volet numérique, un modèle de plasticité cristalline permettant de tenir compte des spécificités des microstructures à structure lamellaire des alliages TiAl est défini. Les comportements mécaniques cycliques des quatre microstructures génériques sont ensuite modélisés via la réalisation de calculs éléments finis sur microstructures virtuelles et homogénéisation numérique. Enfin, cette modélisation est utilisée afin de réaliser une analyse aux Indicateurs de Tenue en Fatigue (ITF). Cette analyse permet de comparer les tenues en fatigue des différentes microstructures et d'identifier les éléments microstructuraux qui pilotent la durée de vie en fatigue pour différents régimes de sollicitation. Les résultats obtenus permettent alors d'effectuer un retour vers la métallurgie en indiquant les zones à renforcer pour améliorer les propriétés en fatigue de futurs alliagesTechnological advances in aircraft engine design require the use of lightweight materials at increasingly high temperatures. Therefore, intermetallics titanium aluminide alloys based on $\gamma$-TiAl have been introduced in the most recent civil turbo-engines as low pressure turbine blades. To extend the use of this material to other application technologies, new alloys are being developed with enhanced mechanical properties. Particularly, material development teams focus on increasing the working temperature and the fatigue strength. The aim of this work is to study the link between TiAl alloys microstructures and their fatigue strengths. Both experimental and numerical aspects are studied at various scales of interest. To begin with, the cyclic deformation of TiAl generic microstructures is studied experimentally by performing standard testing (i.e. stress-strain response) and micro-scale testing. Then, a crystal plasticity model that can be used to take into account the specific behavior of lamellar colonies is defined. The mechanical behavior of TiAl alloys is thereafter modeled by means of finite element computation on statistically representative microstructures and computational homogenization. Lastly, a Fatigue Indicator Parameters (FIP) analysis is performed to identify the various fatigue hot spot within TiAl microstructures. The results are used to suggest microstructure designs that could improve the fatigue strength of TiAl alloys next generation
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Lecourt, Grégoire. "Modélisation à bases physiques de l'hydrologie de l'Arve à Chamonix et application à la prévision des crues." Thesis, Toulouse 3, 2018. http://www.theses.fr/2018TOU30134/document.
Full textAbstract:
Les risques naturels en montagne font l'objet de mesures de prévention, souvent liées à des démarches de prévision. Dans certaines situations, la prévision de la survenue d'évènements liés à ces risques, voire la simple connaissance des processus physiques qui leur est associé, constitue un enjeu scientifique important compte-tenu de la grande complexité et de la forte hétérogénéité de ce milieu. La connaissance des mécanismes de formation des crues rapides sur les petits bassins versants englacés, ainsi que la perspective de leur prévision, est un exemple de ces risques difficilement maitrisables. La diversité des facteurs influençant les débits des rivières, leur complexité individuelle ainsi que celle de la manière dont ils interagissent, la forte variabilité spatio-temporelle des conditions météorologiques de la montagne ainsi que les modifications ayant lieu sur le long terme en raison du changement climatique font que ce phénomène nécessite une étude approfondie mobilisant des compétences pluri-disciplinaires, allant de la mesure de terrain au développement de modèles numériques prenant en compte les divers phénomènes liés à ce risque. Cette thèse s'inscrit dans le cadre d'un projet mis en oeuvre en partenariat avec les collectivités locales oevrant dans la vallée de Chamonix, voué à apporter un appui scientifique à la maitrise de ce risque. Au sein de ce projet, cette thèse porte sur le développement et le déploiement d'un modèle hydrologique prenant en compte la neige et les glaciers. Ce modèle se veut avoir deux objectifs : 1) servir d'outil de recherche permettant par exemple d'exploiter les mesures de terrain réalisées, en les confrontant aux résultats produits par ce modèle, et plus généralement de servir d'outil d'étude et de compréhension du fonctionnement de ce bassin, et 2) servir d'outil d'aide à la prévision des crues, en étant en mesure de fournir une prévision des débits de l'Arve à Chamonix à partir des données de prévision météorologique. L'exploitation des possibilités toujours grandissantes de la modélisation à bases physiques fait également partie des objectifs de cette thèse. En particulier, l'utilisation d'un modèle de neige à bilan d'énergie permettant notamment une représentation détaillée de l'interaction neige-glace a été mise en oeuvre, associée à l'exploitation des nombreuses mesures de terrain pour une évaluation en profondeur des résultats du modèle. Enfin, un déploiement expérimental de ce modèle en prévision a eu lieu à la fin de cette thèseNatural hazards in mountain are subject to prevention measures, which often partly rely on a forecasting component. In some situations, forecasting these hazards and understanding their underlying physical processes is a major scientifical issue, considering the great complexity and the strong heterogeneity of these backgrounds. Knowing underlying mechanisms of flash-floods on little catchments with glacier cover, and the perspective to forecast be able to forecast it, is an example of these risks difficult to master. The diversity of contributions to river discharge, their individual complexity and the one of the way they interact, the strong spatio-temporal variability of meteorological conditions of mountain and long-terms modifications occuring due to climate change make that this phenomenon needs to be deeply studied within a plury- disciplinary work, going from terrain measurement to development of computationnal models taking into account the diversity of physical phenomenons relating to this risk. This thesis belongs to a research project conducted in collaboration with local authorities operating in the Chamonix Valley. The goal is to provide a scientific support to help managing this hazard. The role of this thesis in this research project is to develop, test and deploy an hydrologic model taking snow and ice into account. This model is intended to be used as a research tool among other research tools of this projects (terrain measurements for example) and also to be able to help forecasting floods, when being driven by forecast meteorological data. This thesis benefitted from the continuous development of new possibilities from physically-based simulation. We have used an energy-balance multi layer snowpack model that permits a detailled representation of glacier accumulation and melt, and snow-ice interaction. It was possible to perform a multi-criteria evaluation of the model, thanks to the numerous in-situ field measurements in the Arve valley, especially glaciers mass balance measurements. Finally, this model has been deployed and tested as a pre-operationnal forecast tool
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Jabot, Eric. "Etude de la fonte nivale et des températures en vue de la prévision hydrologique : du ponctuel au spatial." Phd thesis, Université de Grenoble, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00870344.
Full textAbstract:
En zone de montagne, et particulièrement dans les Alpes du Nord, l'amélioration des modèles de prévision de crues est un enjeu scientifique et opérationnel important, du fait notamment des changements climatiques et environnementaux qui modifient le fonctionnement des systèmes hydrologiques. Les apports liés à la fonte nivale constituent une difficulté spécifique à la modélisation hydrologique dans les Alpes. Cette thèse entend contribuer à améliorer les modèles dans ce domaine, à deux niveaux. Dans un premier temps un modèle de fonte de neige performant à l'échelle ponctuelle a été explicité, utilisant un minimum de variables météorologiques. Pour cela l'approche dite " degré jour ", qui permet d'estimer en fonction de la température de l'air la lame d'eau déstockée par le manteau neigeux, a été reprise. Grâce aux données acquises par le Centre d'Etude de la Neige sur le site expérimental du Col de Porte (Chartreuse), plusieurs formulations ont été testées prenant notamment en compte le stock de froid du manteau neigeux et les effets liés au cycle saisonnier, à travers un coefficient de fonte explicité à l'aide d'une sinusoïde. Dans un deuxième temps, l'accent est mis sur la régionalisation de la donnée d'entrée fondamentale pour ce modèle degré jour : la température de l'air. La spatialisation des champs de température a été étudiée à l'aide d'outils géostatistiques, en se focalisant sur une meilleure compréhension des gradients altimétriques de température. L'objectif est de mieux cartographier les températures au pas de temps infra journalier et de déterminer un modèle d'interpolation pertinent et simple. Les perspectives sur l'utilisation des résultats obtenus dans ces deux phases de modélisation sont abordées en vue d'une utilisation future des modèles degré jour sur des bassins versants de montagne.
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Al, Mikdad Ouacim. "Modélisation des écoulements à surface libre en réseaux maillés et ramifiés." Compiègne, 2000. http://www.theses.fr/2000COMP1322.
Full textAbstract:
Depuis une vingtaine d'années se succèdent des inondations dans nos pays industrialisés causant de graves pertes humaines et des dégâts matériels consi¬dérables. Cependant le recours à des outils de simulation des écoulements à l'intérieur des rues, apporterait une meilleure connaissance des processus de submersion et de propagation des ondes de crues. C'est ainsi que des solutions d'aménagement pourront être et faire l'objet de comparaison. Ces variantes permettront de mettre en évidence les contraintes et de proposer des solutions visant à diminuer les risques. Pour cela nous avons conçu un modèle numérique 1D/2D pour les écoulements de crues dans les tissus urbains qui prend en considération les éléments suivants : le choix du schéma d'intégration numérique afin d'assurer la stabilité et la précision du modèle, la capacité de capturer les chocs notamment lors du passage d'un régime torrentiel à un régime fluvial avec apparition de ressauts hydrauliques, la capture du front raide des écoulements sur fond sec en présence ou non des précipitations avec conservation de débit et enfin la capacité de traiter les écoulements dans les réseaux à jonctions tout en assurant une distribution correcte du débit dans les branches associées.
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Lovat, Alexane. "Prévision à très courte échéance des crues rapides méditerranéennes." Thesis, Toulouse, INPT, 2019. http://www.theses.fr/2019INPT0105.
Full textAbstract:
Les régions méditerranéennes sont régulièrement exposées aux événements fortement précipitants et aux crues rapides. En situation de crise, disposer d'une prévisionhydrométéorologique sur quelques heures d'échéance peut s'avérer crucial, notamment pour l'intervention des services de secours. La prévision des conséquences hydrologiques des épisodes méditerranéens de pluie intense aux échéances de la prévision immédiate, jusqu'à 6h d'échéance, est le sujet de cette thèse. Deux aspects ont été étudiés : la modélisation des débits et du ruissellement à fine échelle, et l'utilisation de prévisions immédiates de pluie, notamment des nouveaux systèmes de prévision de Météo-France, pour anticiper les crues. L'apport d'une représentation plus fine de l'occupation et de la texture des sols pour la simulation des débits des cours d'eau et du ruissellement sur des zones urbaines et péri-urbaines a d'abord été examiné. Une étude de sensibilité a été menée sur l'impact des descripteurs de sol et de la résolution spatiale (1km et 300m) avec le modèle hydrologique ISBA-TOP sur 12 cas de crues passées, incluant celui des inondations meurtrières dans la région de Cannes en 2015. Une analyse approfondie de ce cas a été conduite en exploitant les estimations de débits obtenues dans le cadre des enquêtes post-évènement du programme HyMeX et en explorant le potentiel dedonnées d'impacts pour évaluer le ruissellement simulé. La résolution spatiale du modèle s'estmontrée avoir le plus d'impact, suivie de la description de la texture du sol et enfin de ladescription de l'occupation du sol. Le potentiel des prévisions immédiates de pluie pour laprévision des crues méditerranéennes jusqu'à 6h d'échéance a ensuite été étudié. En particulier,les prévisions de pluie issues d'une version dédiée à la prévision immédiate du modèle deprévision numérique du temps AROME (AROME-PI), et d'une méthode de fusion entreextrapolation des lames d'eau radar et prévision numérique du temps (PIAF) ont été examinées.L'évaluation a été conduite en considérant les temps de mise à disposition réelle des prévisions,qui est un paramètre important à prendre en compte pour la prévision jusqu'à quelques heuresd'échéance. Ces pluies ont été évaluées d'un point de vue hydrologique, en comparant les lamesd'eau observées et prévues sur des bassins versants affectés par des crues passées, puis àl'échelle régionale sur un grand domaine Sud-Est. Les résultats sont globalement les mêmes pourles deux évaluations. PIAF est de très bonne qualité jusqu'à 1h de prévision, mais cette qualité sedégrade très rapidement, pour atteindre une qualité comparable voire inférieure à AROME-PI audelà de 1h15/1h30 de prévision. Entre 2h et 3h d'échéance, AROME-PI est de qualité supérieure ou équivalente à PIAF. Des ensembles formés par les prévisions successives de AROME-PI et dePIAF respectivement, ont aussi été étudiés. La sensibilité des ensembles à leur taille et à l'ajout d'une tolérance temporelle sur la prévision de chacun des membres a été examinée. Les résultats indiquent que plus un ensemble contient de membres, plus il est performant. Il en est de même pour les ensembles avec une tolérance temporelle de 15 ou de 30min. Une évaluation des débits aux exutoires simulés avec ISBA-TOP et MARINE forcés par les prévisions immédiates de pluie AROME-PI et PIAF, utilisées seules ou en tant qu'ensembles, a aussi été effectuée sur deux cas de crues exceptionnelles (l'Aude en 2018 et Cannes en 2015). Pour les meilleurs scenarii basés sur les prévisions AROME-PI, l'anticipation de la bonne intensité des pics de crue et de la décrue peut atteindre jusqu'à 5h, et un peu plus pour la montée. Pour ceux basés sur les prévisions PIAF, l'anticipation varie entre 20min et 4h, selon le phénomène, le bassin et le modèle hydrologique étudiéThe Mediterranean regions are regularly exposed to heavy precipitating events and flash floods. Hydrometeorological forecasts up to a few hours are crucial for planning the intervention of emergency services in these situations. The prediction of the hydrological consequences of Mediterranean events of intense rainfall at the nowcasting ranges (few minutes to 6h) is the topic of this Ph. D. thesis. Two areas were studied: modelling of river flows and runoff at a fine scale, and the use of rainfall nowcasting, and particularly those from Météo-France new forecasting systems, to anticipate floods. The sensitivity to a more detailed representation of land use and texture in ISBA-TOP for simulating river flows and runoff over urban and peri-urban areas was first studied. The influence of terrain descriptors and spatial resolution (1km and 300m) has been analyzed for 12 flood events, including the major flood event in 2015 over the Cannes region. A more detailed analysis of this case was conducted using streamflow estimates at fine scale obtained from the HyMeX post-event survey and exploring the potential of impact data to evaluate simulated runoff. The results reveal that the spatial resolution has the largest impact on the hydrological simulations, larger than soil texture and land cover. Then, the potential of rainfall nowcasting for forecasting Mediterranean flash floods up to 6h was studied. The rainfall forecasts from the nowcasting suite based on the numerical weather prediction system AROME (AROME–PI), and from the nowcasting system blending numerical weather prediction and extrapolation of radar estimation (PIAF) were examined. The availability times of forecasts, based on the operational Météo-France suites, are taken into account when performing the evaluation. The evaluation of rainfall has adopted a hydrological point of view, by comparing observed and forecast rainfall over watersheds affected by past floods. A more classical evaluation comparing rainfall observation and forecast at the same location over Southeastern France has been also carried out. The results generally led to the same conclusions for both evaluations. The performance of PIAF is very good over the first hour of forecasting, but it deteriorates very quickly, to reach about the same or even a lower skill than AROME-PI beyond about 1h15/1h30 of forecasting. Between 2 and 3 hours of forecasting, AROME-PI performs better or at the same level as PIAF. Time-lagged ensembles based on AROME-PI and on PIAF forecasts respectively, were also studied. The sensitivity of the ensembles to their size and to the addition of a time tolerance on the forecast for each member was examined. The results indicate that the more members an ensemble has, the better it performs. The same applies to the ensembles with a time tolerance of 15 or 30 minutes. An assessment of river discharges simulated with ISBA-TOP and MARINE forced by AROME-PI and PIAF rainfall forecasting, used alone or as an ensemble, was also confducted on two exceptional past flash flood events (Aude in 2018 and Cannes in 2015). For the best scenarios based on AROME-PI, the anticipation of the flood peak intensity and of the instant of recession can reach up to 5h, and a little more for the first increase of flow. For those based on PIAF, the anticipation varies between 20 minutes and 4h, depending on the phenomenon, the watershed and the hydrological model studied
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Blancarte, Hernandez José. "Modélisation prévisionnelle de la consommation énergétique dans l’industrie pour son intégration en tant que ressource effaçable à court terme : application au contexte français." Thesis, Saint-Etienne, EMSE, 2015. http://www.theses.fr/2015EMSE0783.
Full textAbstract:
L'effacement des consommations électriques a été identifié comme l'une des solutions pour pallier les problèmes liés aux pics de consommation électrique, à l’intermittence des énergies renouvelables et à la congestion des réseaux. Ces travaux de recherche s’intéressent à l’intégration de la consommation industrielle en tant que ressources effaçables à court terme dans le contexte de la réserve rapide du mécanisme d’ajustement français. Parmi les différents secteurs, le secteur industriel présente un intérêt particulier en raison de l’importance de sa consommation. Afin d'intégrer ce type de consommation dans l’équilibre offre-demande, il est nécessaire de prévoir le comportement de ces consommations à court terme ainsi que d’évaluer la fiabilité de ces prévisions. Ainsi, différentes méthodes de prévision à très court-terme adaptées aux données et au contexte ont été déployées sur différents consommations disponibles à deux niveaux d’agrégation différents : site et usage industriel. Des indicateurs de performance adaptés aux contraintes opérationnelles, appelés "taux de fiabilité", sont proposés et calculés pour évaluer la performance des méthodes de prévision. Ce taux de fiabilité est estimé pour différentes heures de la journée pour les différents sites et usages industriels étudiés. Les taux de fiabilité estimés permettent d'évaluer le risque pour une consommation spécifique (au niveau du site ou au niveau de chaque usage industriel) de ne pas respecter des contraintes opérationnelles imposées à chaque instant de simulationDemand response has been identified as one of the solutions to overcome the problems associated with peaks in electricity consumption, intermittency of renewable energy and network congestion. This thesis focuses on the integration of industrial electricity consumptions as short-term demand response resources in the context of a supply-demand balancing mechanism in France. Among the various sectors, industrial electricity consumptions are of particular interest because of their orders of magnitude. In order to integrate these consumptions to the supply-demand balance, it is necessary forecast their behavior in the short term and to evaluate the reliability of these forecasts. Thus, different short-term load forecasting methods adapted to the data and to the operational context are implemented on different sets of industrial consumptions data at two different consumption levels: the industrial site and the end-point equipment consumption. Performance indicators adapted to operational constraints, called "trust factors" are proposed and calculated to evaluate the performance of the forecasting methods. These trust factors are estimated for different hours of the day for all the different studied industrial sites and workshops. The estimated trust are used to assess the risks for a specific consumption to not to respect the operational constraints at a moment a forecast is simulated. Demand response is considered to become one of the elements to be implemented in order to achieve a successful energy transition through a more flexible power system
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Mathieu, Jordane. "Modèles d'impact statistiques en agriculture : de la prévision saisonnière à la prévision à long terme, en passant par les estimations annuelles." Thesis, Paris Sciences et Lettres (ComUE), 2018. http://www.theses.fr/2018PSLEE006/document.
Full textAbstract:
En agriculture, la météo est le principal facteur de variabilité d’une année sur l’autre. Cette thèse vise à construire des modèles statistiques à grande échelle qui estiment l’impact des conditions météorologiques sur les rendements agricoles. Le peu de données agricoles disponibles impose de construire des modèles simples avec peu de prédicteurs, et d’adapter les méthodes de sélection de modèles pour éviter le sur-apprentissage. Une grande attention a été portée sur la validation des modèles statistiques. Des réseaux de neurones et modèles à effets mixtes (montrant l’importance des spécificités locales) ont été comparés. Les estimations du rendement de maïs aux États-Unis en fin d’année ont montré que les informations de températures et de précipitations expliquent en moyenne 28% de la variabilité du rendement. Dans plusieurs états davantage météo-sensibles, ce score passe à près de 70%. Ces résultats sont cohérents avec de récentes études sur le sujet. Les prévisions du rendement au milieu de la saison de croissance du maïs sont possibles à partir de juillet : dès juillet, les informations météorologiques utilisées expliquent en moyenne 25% de la variabilité du rendement final aux États-Unis et près de 60% dans les états plus météo-sensibles comme la Virginie. Les régions du nord et du sud-est des États-Unis sont les moins bien prédites. Le rendements extrêmement faibles ont nécessité une méthode particulière de classification : avec seulement 4 prédicteurs météorologiques, 71% des rendements très faibles sont bien détectés en moyenne. L’impact du changement climatique sur les rendements jusqu’en 2060 a aussi été étudié : le modèle construit nous informe sur la rapidité d’évolution des rendements dans les différents cantons des États-Unis et localisent ceux qui seront le plus impactés. Pour les états les plus touchés (au sud et sur la côte Est), et à pratique agricole constante, le modèle prévoit des rendements près de deux fois plus faibles que ceux habituels, en 2060 sous le scénario RCP 4.5 du GIEC. Les états du nord seraient peu touchés. Les modèles statistiques construits peuvent aider à la gestion sur le cours terme (prévisions saisonnières) ou servent à quantifier la qualité des récoltes avant que ne soient faits les sondages post-récolte comme une aide à la surveillance (estimation en fin d’année). Les estimations pour les 50 prochaines années participent à anticiper les conséquences du changement climatique sur les rendements agricoles, pour définir des stratégies d’adaptation ou d’atténuation. La méthodologie utilisée dans cette thèse se généralise aisément à d’autres cultures et à d’autres régions du mondeIn agriculture, weather is the main factor of variability between two consecutive years. This thesis aims to build large-scale statistical models that estimate the impact of weather conditions on agricultural yields. The scarcity of available agricultural data makes it necessary to construct simple models with few predictors, and to adapt model selection methods to avoid overfitting. Careful validation of statistical models is a major concern of this thesis. Neural networks and mixed effects models are compared, showing the importance of local specificities. Estimates of US corn yield at the end of the year show that temperature and precipitation information account for an average of 28% of yield variability. In several more weather-sensitive states, this score increases to nearly 70%. These results are consistent with recent studies on the subject. Mid-season maize crop yield forecasts are possible from July: as of July, the meteorological information available accounts for an average of 25% of the variability in final yield in the United States and close to 60% in more weather-sensitive states like Virginia. The northern and southeastern regions of the United States are the least well predicted. Predicting years for which extremely low yields are encountered is an important task. We use a specific method of classification, and show that with only 4 weather predictors, 71% of the very low yields are well detected on average. The impact of climate change on yields up to 2060 is also studied: the model we build provides information on the speed of evolution of yields in different counties of the United States. This highlights areas that will be most affected. For the most affected states (south and east coast), and with constant agricultural practice, the model predicts yields nearly divided by two in 2060, under the IPCC RCP 4.5 scenario. The northern states would be less affected. The statistical models we build can help for management on the short-term (seasonal forecasts) or to quantify the quality of the harvests before post-harvest surveys, as an aid to the monitoring (estimate at the end of the year). Estimations for the next 50 years help to anticipate the consequences of climate change on agricultural yields, and to define adaptation or mitigation strategies. The methodology used in this thesis is easily generalized to other cultures and other regions of the world