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Dissertations / Theses on the topic 'Optical indices'
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Rao, S. Madhusudana. "Optical Metrology:Techniques For The Measurement Of Optical Parameters." Thesis, Indian Institute of Science, 2000. https://etd.iisc.ac.in/handle/2005/204.
Full textAbstract:
The work reported in this thesis has been carried out in the following two areas of Optical metrology:
1. Measurement and correction of prism angles
2. Measurement of refractive indices using a spectrograph.
The prism angles are conventionally tested by mechanical bevel protractors, autocol-limators (angle dekkors), simple interference techniques and interferometers.
All these methods have their own limitations either in accuracy or in terms of cost.
Mechanical methods are usually employed to measure the angles of prisms. Interference techniques and interferometers are also used but they need optically polished components. For both mechanical and simple interference methods of testing, it is essential to fabricate more than a single component in number. The process of building interferometers or purchasing interferometers, angle dekkors and standard angle gauges is not cost effective for many research laboratories, and medium scale industries. To overcome these difficulties simple and inexpensive methods without sacrificing the accuracy in the bargain are suggested for the measurement of prism angles, based on the principles of reflection of light.
The refractive indices of prism materials for invisible and weaker spectral lines are usually determined from spectrograms using dispersion formulae and numerical interpolation techniques. In these methods, the accuracy of the results depends on the accuracy of determining the constants of the dispersion formulae. A simple experimental technique, using a spectrograph, is devised for the measurement of refractive indices of solids and liquids both for visible and invisible spectral lines (wavelengths).
The thesis has been divided into six chapters.
The first chapter starts with the general introduction.
The second chapter presents the literature review of the existing methods for angle and refractive index measurements.
The third chapter describes the proposed new techniques for prism angle measurements.
The fourth chapter presents the experimental results of angle measurements, and the discussion of the accuracy of the results. This chapter also gives the scope for further research.
The fifth chapter describes a newly proposed technique for measuring refractive indices and the experimental results. This chapter also gives the scope for further research.
The summary of the results, conclusions, and suggestions for further work are presented in chapter six.
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Rao, S. Madhusudana. "Optical Metrology:Techniques For The Measurement Of Optical Parameters." Thesis, Indian Institute of Science, 2000. http://hdl.handle.net/2005/204.
Full textAbstract:
The work reported in this thesis has been carried out in the following two areas of Optical metrology:
1. Measurement and correction of prism angles
2. Measurement of refractive indices using a spectrograph.
The prism angles are conventionally tested by mechanical bevel protractors, autocol-limators (angle dekkors), simple interference techniques and interferometers.
All these methods have their own limitations either in accuracy or in terms of cost.
Mechanical methods are usually employed to measure the angles of prisms. Interference techniques and interferometers are also used but they need optically polished components. For both mechanical and simple interference methods of testing, it is essential to fabricate more than a single component in number. The process of building interferometers or purchasing interferometers, angle dekkors and standard angle gauges is not cost effective for many research laboratories, and medium scale industries. To overcome these difficulties simple and inexpensive methods without sacrificing the accuracy in the bargain are suggested for the measurement of prism angles, based on the principles of reflection of light.
The refractive indices of prism materials for invisible and weaker spectral lines are usually determined from spectrograms using dispersion formulae and numerical interpolation techniques. In these methods, the accuracy of the results depends on the accuracy of determining the constants of the dispersion formulae. A simple experimental technique, using a spectrograph, is devised for the measurement of refractive indices of solids and liquids both for visible and invisible spectral lines (wavelengths).
The thesis has been divided into six chapters.
The first chapter starts with the general introduction.
The second chapter presents the literature review of the existing methods for angle and refractive index measurements.
The third chapter describes the proposed new techniques for prism angle measurements.
The fourth chapter presents the experimental results of angle measurements, and the discussion of the accuracy of the results. This chapter also gives the scope for further research.
The fifth chapter describes a newly proposed technique for measuring refractive indices and the experimental results. This chapter also gives the scope for further research.
The summary of the results, conclusions, and suggestions for further work are presented in chapter six.
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Matsuda, Tatsuhito. "Optical Materials with High Refractive Indices Prepared by Copolymerization of Various Methacrylic Acid Esters." Kyoto University, 2000. http://hdl.handle.net/2433/151540.
Full text
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Addis, James. "Optical properties of bent-core nematic liquid crystals." Thesis, University of Manchester, 2014. https://www.research.manchester.ac.uk/portal/en/theses/optical-properties-of-bentcore-nematic-liquid-crystals(de6d40c5-a11f-4ae3-ab61-dbc55671d8b4).html.
Full textAbstract:
Much of the interest in bent-core compounds in the last few years has centred aroundtheir potential to form nematic liquid crystal phases, which may be both biaxial andpolar. These properties offer possibilities for nematic ferroelectric switching andnonlinear optics applications. In this work, two optical properties, the refractive indices and the second ordernonlinear optical response, were investigated in the high temperature (> 170 °C)nematic phase of a series of bent-core oxadiazole compounds, of varying chain typeand length. An experimental technique, based on the acquisition and analysis of reflectionspectra from liquid crystal cells, and capable of operating at the high temperaturesrequired, was used for the measurement of refractive indices. The extraordinaryrefractive index was found to range from 1.70 to 1.78 over the nematic phase of thebent-core compounds. The ordinary refractive index varied from 1.58 to 1.62. Bothranges of values are higher than is typically observed for rod-like liquid crystals. Thebirefringence took values from ~ 0.10, in the high temperature nematic phase, to~ 0.18, close to the underlying smectic phase. A new experiment was designed, constructed and tested for the second harmonic(SH) measurements. The dependences of the SH on temperature and on scatteringangle are well explained by the theory of SH generation by the flexoelectricpolarisation induced by thermal fluctuations of the director in the nematic phase. Themaximum conversion efficiency was measured to be very low, ~ 1/10000 of apercent. No evidence for the formation of macroscopic biaxial nematic phases was found byeither the refractive indices or SH experiments. However, for the compounds havinglong nematic phases of > 50 °C, different regimes of behaviour in the uniaxialnematic phase were revealed by the SH experiments. This atypical behaviour isconsistent with other reports on these compounds. This study cannot confirm the existence of nanoscale cybotactic clusters in thenematic phases of the bent-core compounds examined but neither is it inconsistentwith them.
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Gao, Xiang. "Optical-biophysical relationships and validation of MODIS vegetation indices with multiple fine spatial resolution data in semiarid rangelands." Diss., The University of Arizona, 2001. http://hdl.handle.net/10150/279915.
Full textAbstract:
The vegetation index products from the Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) are designed to provide consistent, spatial and temporal comparisons of global vegetation conditions. The objective of this dissertation was to validate the robustness and global implementation of two MODIS VI algorithms, including the normalized difference vegetation index (NDVI) and "enhanced" vegetation index (EVI). Their performances have been evaluated in: (1) the normalization of canopy background (brightness) variations and the extraction of biophysical parameters across different canopy structures; (2) the characterization of seasonal vegetation profiles (phenological, intra-annual); and (3) spatial and temporal discrimination of vegetation differences (inter-annual). The validation was accomplished through multiple means, including canopy radiative transfer models which were utilized to extract pure vegetation spectra and "true" VI value free of background contamination for varying canopy structures and vegetation amount. The experimental field- and airborne-based radiometry and satellite imagery at multiple spatial resolutions were also coupled and scaled-up for comparison with coarse spatial resolution MODIS VI products to quantify characteristics of semiarid rangeland vegetation. The results showed that NDVI was advantageous in yielding biophysical relationships applicable across varying canopy types, but required knowledge of soils for biophysical estimations. The EVI provided biophysical relationships sensitive to canopy structure, thus requiring knowledge of canopy type for biophysical assessments. The MODIS VI products were successfully validated, radiometrically, by coupling field and the MODLAND Quick Airborne Looks (MQUALS) observations to high spatial resolution imagery (AVIRIS and ETM+), and appeared robust across the two parallel sites for depicting their ecological equivalents. MODIS multitemporal VI profiles were able to depict phenological activity, length of the growing season, peak and onset of greenness, and leaf turnover. Among the sensors tested, spatial resolution was found to be most important for discriminating the major land cover subtypes within the two parallel semiarid rangelands, and spectral resolution had major effects on capturing seasonal contrast due to atmosphere influences. The validation strategy utilized in this study to successively aggregate the integrity-inherent multiple fine spatial resolution data to the coarse MODIS pixel sizes appeared to perform well, thus showing potentials in the validation of other satellite products.
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Olson, Daniel O. "Relationship of Vegetation Indices from Drone-Based Passive Optical Sensors with Corn Grain Yield and Sugar Beet Root Yield and Quality." Thesis, North Dakota State University, 2019. https://hdl.handle.net/10365/29887.
Full textAbstract:
The main goal of this study was to calibrate small unmanned aircraft system (SUAS) based vegetation indices with fertilizer-N application rate and yield for corn and sugar beet. It was hypothesized that canopy reflectance would change with increasing fertilizer-N application rates. The objectives of this study were (i) to determine the crop yield and quality in response to fertilizer application rates at two field sites, (ii) map vegetation indices of the experimental plots using drone-based optical sensors, and (iii) calibration of vegetation indices with crop yield. During 2017 and 2018 growing seasons, field trials were conducted to determine corn and sugar beet response to fertilizer-N application rates. In general, the use of optical sensors for quantitative and qualitative relationships were greater after the V6 growth stage in both corn and sugar beet. Early season moisture deficiency, disease, and crop size could impact the quality of the optical sensing data collection.
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Briard, Paul. "Caractérisation 3D d’un nuage de particules par imagerie interférométrique de Fourier : positions relatives 3D, tailles et indices de réfraction." Thesis, Rouen, INSA, 2012. http://www.theses.fr/2012ISAM0023/document.
Full textAbstract:
Dans ce mémoire, je propose une nouvelle technique optique de mesure de positions relatives 3D, tailles et indices de réfraction d’un ensemble de particules, éclairées par un faisceau laser plan pulsé : l’imagerie interférométrique de Fourier (FII). Dans le cadre de ce travail, les particules sont sphériques, homogènes transparentes et isotropes. Lorsque ces particules sont éclairées, elles se comportent comme des sources d’ondes lumineuses sphériques qui interférent entre elles. L’enregistrement des franges d’interférences et leur analyse par transformation de Fourier peut permettre d’accéder aux caractéristiques des particules. Dans ce mémoire, je décris l’influence des caractéristiques de particules sur les représentations spectrales des franges d’interférences crées par les couples de particules éclairées dans l’espace de Fourier 2D. Les franges d’interférences sont simulées numériquement en utilisant la théorie de Lorenz-Mie. Puis j’aborde le problème inverse en montrant comment il est possible de retrouver les caractéristiques des particules, en me servant de l’optique géométrique et du filtrage spatial par transformation de FourierIn this thesis, I propose a new optical technique for measuring 3D relative positions, sizes and refractive indices of a set of particles, which are illuminated by a plane and pulsed laser beam. In this work, the particles are spherical, transparent, homogeneous and isotropic. When these particles are illuminated, they have the behavior of sources of spherical light waves which interfere. The recording of interference fringes and analysisby Fourier transform can measure the characteristics of the particles. I describe the influence of particle characteristics on spectral representations of the interference fringes created by the pairs of particles illuminated in 2D Fourier space. The interference fringes are simulated numerically using the Lorenz-Mietheory. The inverse problem is approached by showing how it is possible to measure the characteristics of particles with geometrical optics and spatial filtering by Fourier transformation
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Charlet, Emilie. "Mouillage et orientation d’un film mince de cristal liquide colonnaire : de la détermination des propriétés optiques aux applications photovoltaïques." Thesis, Bordeaux 1, 2008. http://www.theses.fr/2008BOR13653/document.
Full textAbstract:
Cette thèse est consacrée à l’étude de films minces ouverts de cristaux liquides colonnaires sur un substrat solide. Ces matériaux, capables de s’auto-organiser en de larges domaines orientés, sont généralement obtenus à partir de molécules discotiques dérivées de colorants aromatiques. Ces différentes caractéristiques, associées à une bonne mobilité de charges, permettent d'envisager l'utilisation des cristaux liquides colonnaires en film mince dans des dispositifs photovoltaïques. Afin de bénéficier de leurs bonnes propriétés optoélectroniques, les cristaux liquides colonnaires doivent être déposés en film mouillant, d’épaisseur inférieure à 100 nm, et leur orientation contrôlée. Ainsi, pour des applications photovoltaïques, un alignement homéotrope (colonnes normales au substrat) est requis. Inversement, l’orientation planaire uniaxe (colonnes parallèles au substrat), est quant à elle requise pour une utilisation de ces composés dans les polariseurs ou dans les transistors organiques à effet de champ. Dans ce travail, différentes méthodes permettant de contrôler l’alignement de films minces ouverts de cristaux liquides colonnaires ont été développées, permettant d’obtenir aussi bien un ancrage homéotrope par traitement thermique spécifique, qu’un ancrage planaire uniaxe par dépôt préalable d’une couche de téflon. Le contrôle de l’orientation a ainsi permis d’une part de produire un film mince (e ? 50 nm) mouillant en ancrage homéotrope ouvrant la voie vers des cellules solaires organiques efficaces, et d’autre part de déterminer l’ensemble des propriétés optiques (indices complexes anisotropes) de ces matériaux cristallins liquides colonnaires. La dynamique du démouillage et l’état d’équilibre d’un film mince ouvert de cristal liquide colonnaire ont également été étudiés. Les résultats expérimentaux révèlent la formation de gouttelettes anisotropes et la présence d’un film nanométrique lors du démouillage de ce film minceThis thesis deals with columnar liquid crystal studied in the geometry of open supported thin films. Columnar liquid crystals are usually made of disk-shaped molecules derived from aromatic dyes. They are efficient charge transporters with the added capacity to self-assemble in large oriented domains. Consequently, such materials may be used in photovoltaic devices. In order to benefit from their good uniaxial charge mobility, their organization has to be controlled in uniform oriented thin films in the range of thicknesses of typically 100 nm. Homeotropic alignment (columns normal to the interface) is required for solar cells whereas uniaxial planar anchoring (columns parallel to the interface) is needed for applications such as polarizers or organic field effect transistor. Different methods to monitor the alignment in open thin films have been developed in this work, which make possible to achieve either homeotropic anchoring by a specific thermal treatment, or uniaxial planar orientation using a Teflon layer. Based on these orientation skills, a uniform ultra-thin film, free of dewetting and homeotropically oriented, is achieved (down to 50 nm thick) opening the way towards efficient solar cells, and a complete study of the optical properties has been performed (with the determination of the anisotropic complex indices) for different columnar liquid crystals. The dynamics of dewetting and the equilibrium state of a thin supported film have also been investigated. Experimental results show the formation of anisotropic droplets and reveal a nanometric film during dewetting
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Amazirh, Abdelhakim. "Monitoring crops water needs at high spatio-temporal resolution by synergy of optical/thermal and radar observations." Thesis, Toulouse 3, 2019. http://www.theses.fr/2019TOU30101.
Full textAbstract:
L'optimisation de la gestion de l'eau en agriculture est essentielle dans les zones semi-arides afin de préserver les ressources en eau qui sont déjà faibles et erratiques dues à des actions humaines et au changement climatique. Cette thèse vise à utiliser la synergie des observations de télédétection multispectrales (données radar, optiques et thermiques) pour un suivi à haute résolution spatio-temporelle des besoins en eau des cultures. Dans ce contexte, différentes approches utilisant divers capteurs (Landsat-7/8, Sentinel-1 et MODIS) ont été developpées pour apporter une information sur l'humidité du sol (SM) et le stress hydrique des cultures à une échelle spatio-temporelle pertinente pour la gestion de l'irrigation. Ce travail va parfaitement dans le sens des objectifs du projet REC "Root zone soil moisture Estimates at the daily and agricultural parcel scales for Crop irrigation management and water use impact: a multi-sensor remote sensing approach" (http://rec.isardsat.com/) qui visent à estimer l'humidité du sol dans la zone racinaire (RZSM) afin d'optimiser la gestion de l'eau d'irrigation. Des approches innovantes et prometteuses sont mises en place pour estimer l'évapotranspiration (ET), RZSM, la température de surface du sol (LST) et le stress hydrique de la végétation à travers des indices de SM dérivés des observations multispectrales à haute résolution spatio-temporelle. Les méthodologies proposées reposent sur des méthodes basées sur l'imagerie, la modélisation du transfert radiatif et la modélisation du bilan hydrique et d'énergie et sont appliquées dans une région à climat semi-aride (centre du Maroc). Dans le cadre de ma thèse, trois axes ont été explorés. Dans le premier axe, un indice de RZSM dérivé de LST-Landsat est utilisé pour estimer l'ET sur des parcelles de blé et des sols nus. L'estimation par modélisation de ET a été explorée en utilisant l'équation de Penman-monteith modifiée obtenue en introduisant une relation empirique simple entre la résistance de surface (rc) et l'indice de RZSM. Ce dernier est estimé à partir de la température de surface (LST) dérivée de Landsat, combinée avec les températures extrêmes (en conditions humides et sèches) simulée par un modèle de bilan d'énergie de surface piloté par le forçage météorologique et la fraction de couverture végétale dérivée de Landsat. La méthode utilisée est calibrée et validée sur deux parcelles de blé situées dans la même zone près de Marrakech au Maroc. Dans l'axe suivant, une méthode permettant de récupérer la SM de la surface (0-5 cm) à une résolution spatiale et temporelle élevée est développée à partir d'une synergie entre données radar (Sentinel-1) et thermique (Landsat) et en utilisant un modèle de bilan d'énergie du sol. L'approche développée a été validée sur des parcelles agricoles en sol nu et elle donne une estimation précise de la SM avec une différence quadratique moyenne en comparant à la SM in situ, égale à 0,03 m3 m-3. Dans le dernier axe, une nouvelle méthode est développée pour désagréger la MODIS LST de 1 km à 100 m de résolution en intégrant le SM proche de la surface dérivée des données radar Sentinel-1 et l'indice de végétation optique dérivé des observations Landsat. Le nouvel algorithme, qui inclut la rétrodiffusion S-1 en tant qu'entrée dans la désagrégation, produit des résultats plus stables et robustes au cours de l'année sélectionnée. Dont, 3,35 °C était le RMSE le plus bas et 0,75 le coefficient de corrélation le plus élevé évalués en utilisant le nouvel algorithmeOptimizing water management in agriculture is essential over semi-arid areas in order to preserve water resources which are already low and erratic due to human actions and climate change. This thesis aims to use the synergy of multispectral remote sensing observations (radar, optical and thermal data) for high spatio-temporal resolution monitoring of crops water needs. In this context, different approaches using various sensors (Landsat-7/8, Sentinel-1 and MODIS) have been developed to provide information on the crop Soil Moisture (SM) and water stress at a spatio-temporal scale relevant to irrigation management. This work fits well the REC "Root zone soil moisture Estimates at the daily and agricultural parcel scales for Crop irrigation management and water use impact: a multi-sensor remote sensing approach" (http://rec.isardsat.com/) project objectives, which aim to estimate the Root Zone Soil Moisture (RZSM) for optimizing the management of irrigation water. Innovative and promising approaches are set up to estimate evapotranspiration (ET), RZSM, land surface temperature (LST) and vegetation water stress through SM indices derived from multispectral observations with high spatio-temporal resolution. The proposed methodologies rely on image-based methods, radiative transfer modelling and water and energy balance modelling and are applied in a semi-arid climate region (central Morocco). In the frame of my PhD thesis, three axes have been investigated. In the first axis, a Landsat LST-derived RZSM index is used to estimate the ET over wheat parcels and bare soil. The ET modelling estimation is explored using a modified Penman-Monteith equation obtained by introducing a simple empirical relationship between surface resistance (rc) and a RZSM index. The later is estimated from Landsat-derived land surface temperature (LST) combined with the LST endmembers (in wet and dry conditions) simulated by a surface energy balance model driven by meteorological forcing and Landsat-derived fractional vegetation cover. The investigated method is calibrated and validated over two wheat parcels located in the same area near Marrakech City in Morocco. In the next axis, a method to retrieve near surface (0-5 cm) SM at high spatial and temporal resolution is developed from a synergy between radar (Sentinel-1) and thermal (Landsat) data and by using a soil energy balance model. The developed approach is validated over bare soil agricultural fields and gives an accurate estimates of near surface SM with a root mean square difference compared to in situ SM equal to 0.03 m3 m-3. In the final axis a new method is developed to disaggregate the 1 km resolution MODIS LST at 100 m resolution by integrating the near surface SM derived from Sentinel-1 radar data and the optical-vegetation index derived from Landsat observations. The new algorithm including the S-1 backscatter as input to the disaggregation, produces more stable and robust results during the selected year. Where, 3.35 °C and 0.75 were the lowest RMSE and the highest correlation coefficient assessed using the new algorithm
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Ferreira, Pena Do Amaral J. A. "Aspects of optimal sequential resource allocation." Thesis, University of Oxford, 1985. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.370266.
Full text
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Thiebaut, Olivier. "Bicouches orientées de cristaux liquides colonnaires pour applications photovoltaïques." Phd thesis, Université Sciences et Technologies - Bordeaux I, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00591978.
Full textAbstract:
Grâce à leurs remarquables qualités de transport de charges et d'autoorganisation, les cristaux liquides colonnaires formés de molécules discotiques dérivées de colorants aromatiques sont des candidats prometteurs pour la réalisation de dispositifs photovoltaïques. Pour profiter à bien de ces propriétés, il est indispensable de maîtriser leur organisation en films minces. Un ancrage homéotrope avec les colonnes perpendiculaires au substrat est ainsi nécessaire pour conduire efficacement les charges aux électrodes. Cet alignement a été obtenu par transition d'ancrage entre un substrat solide et une cathode d'argent permettant d'obtenir des films ultra-minces (environ 25 nm d'épaisseur) homogènes orientés. Par ailleurs, une bicouche de composés discotiques intégralement alignée en ancrage homéotrope a été élaborée. A notre connaissance, ce travail constitue la première preuve de faisabilité d'une hétérojonction donneur - accepteur orientée constituée de cristaux liquides colonnaires.
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Endo, Takashi S. M. Massachusetts Institute of Technology. "Real estate investment indices in Japan and their role in optimal international portfolio allocation." Thesis, Massachusetts Institute of Technology, 2006. http://hdl.handle.net/1721.1/37431.
Full textAbstract:
Thesis (S.M.)--Massachusetts Institute of Technology, Dept. of Urban Studies and Planning, 2006.This electronic version was submitted by the student author. The certified thesis is available in the Institute Archives and Special Collections.
Includes bibliographical references (leaves 69-71).
It has been said that "home bias" exists among investors due to informational disadvantage involved in cross-border investment. But, real estate has become a major asset class and cross-border real estate investment has been surging. Behind this phenomenon is heightened awareness among investors of the modem portfolio theory and the benefits of diversification. Japan is not an exception. Since late 1990's, a large amount of capital has flowed into Japanese real estate markets. The markets have also experienced significant transformation. However, in the eyes of foreign investors they are far from transparent due to, among other things, lack of reliable investment indices of commercial real estate. Such indices cannot be generated overnight, and lack of such indices can be a critical issue for global real estate investors. This issue is contributing to under-investment in Japan's real estate from overseas. Facing this problem, researchers and industry practitioners launched a number of investment indices for private real estate in recent years, each of which has strong and weak points. Compared to other indices, the ARES J-REIT Property Index seems potentially the most reliable and promising index for Japanese commercial real estate.
(cont.) The purposes of this paper is to analyze and compare various investment indices for Japanese private real estate; to understand distortions i.e. the "lagging" and "smoothing" effects involved in appraisal-based investment indices to see the "true" pictures of private real estate returns; and then to apply such indices to an international portfolio analysis to see the relative position of Japan's private real estate as a global asset class. Simulations are used to understand the mechanism of appraisal-based investment indices. Introductory sections provide some background on globalization of real estate and issues with Japanese real estate markets.
by Takashi Endo.
S.M.
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Wajahat, Qazi Hassan. "Development of Sensitivity Based Indices for Optimal Placement of UPFC to Minimize Load Curtailment Requirements." Thesis, KTH, Elektriska energisystem, 2009. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-119252.
Full text
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Yang, Jianji. "Theoretical Studies of Optical Metamaterials." Phd thesis, Université Paris Sud - Paris XI, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00737379.
Full textAbstract:
Optical metamaterials are artificial media that exhibit new properties from structuring on the nanometric scale. One of the main researches in metamaterials investigates materials with negative refractive index, which can allow the development of perfect lens and other exciting potential applications. In this thesis, we theoretically study the properties of negative-index optical fishnet metamaterials, especially the origin of their negative-valued refractive index, and also associated theoretical problems. The thesis can be divided into 4 parts. In the first part we study the light scattering at an interface between air and a semi-infinite fishnet metamaterial. With a fully-vectorial numerical method, we calculate the scattering coefficients of the interface and find that the energy transport inside the fishnet is due to a single Bloch mode, the fundamental one. Based on the single-interface scattering coefficients and the effective index of this Bloch mode we propose a new algorithm for retrieving effective optical parameters of the metamaterial. The approach emphasizes the key role played by the fundamental Bloch mode and provides retrieved parameters that are more accurate or stable than those obtained by classical methods based only on light reflection and transmission through finite-thickness metamaterial slabs. Due to the importance of the fundamental Bloch mode in the light transport in metamaterials, in the second part, based on the Bloch mode orthogonality we derive closed-form expressions for the scattering coefficients at an interface between two periodic media with slightly different geometrical parameters, which is a computationally demanding electromagnetic problem. We show that the analytical expressions are very accurate for various geometries, including dielectric waveguides and metallic metamaterials. Thus they can be useful for designing and engineering stacks of periodic structures. As shown in the first part, the fundamental Bloch mode is central to explain the negative refraction phenomenon in fishnet metamaterials. In the third part, we derive an accurate semi-analytical model for the complex propagation constant of the fishnet fundamental Bloch mode. This is achieved by analyzing light propagation and scattering inside the fishnet. The model shows that the origin of broad-band negative index of fishnets can be mainly understood as a plasmon resonance in the transversal metal-insulator-metal (MIM) channels. The plasmon resonance enhances the 'magnetic' response of fishnet and the losses associated to this resonance can be compensated by including gain in the dielectric layers of the fishnet. Furthermore, the model allows an easy and precise geometrical tailoring of fishnet metamaterials. As shown in the third part, it is the plasmon resonance in metal-insulator-metal (MIM) structures that induces the negative index of fishnet metamaterials. In the last part, we study the asymptotic behavior of 3D MIM nanoresonators, as the resonator size is shrunk below the diffraction limit. In particular we show that the quality factor increases from 10 to 100 when the resonator volume is scaled down from (λ/2n)3 to (λ/50)3. We provide a comprehensive study with a semi-analytical Fabry-Perot model. The model remains accurate over the whole size scale even in the quasi-static regime for which retardation effects are not expected. This important and counterintuitive result indicates that both localized plasmon resonances in nanoparticles and delocalized resonance in elongated plasmonic nanowires can be possibly understood as a wave-retardation based antenna problem.
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Aliouat, Mouaad Yassine. "Etude structurale, mécanique et optique des matériaux polymères pour le photovoltaïque étirable." Electronic Thesis or Diss., Aix-Marseille, 2020. http://theses.univ-amu.fr.lama.univ-amu.fr/201117_ALIOUAT_890hbteq235slkzy966adclc157r_TH.pdf.
Full textAbstract:
Les cellules photovoltaïques ont connu un développement important en termes d’applications grâce à l’utilisation des films minces en polymères π-conjugués comme matériaux actifs, ce qui a généré une nouvelle famille de cellules dites «organiques». Ainsi, l’association de ces films minces organiques avec des supports étirables ouvre de nouvelles applications dans tous les secteurs. Cependant, le comportement mécanique des polymères en films minces ou dans les empilements est encore mal connu, ainsi que l’impact des déformations sur les propriétés électriques ou optiques. Ce travail de thèse a porté dans un premier temps sur l’amélioration de la qualité des films minces polymères, afin d’étudier leurs propriétés structurales, optiques et mécaniques. Nous avons utilisé deux techniques de caractérisation qui se sont avérées complémentaires: la diffraction des rayons X au synchrotron, pour connaître les propriétés structurales des films minces, l’ellipsométrie spectroscopique pour extraire leurs indices optiques. Les résultats obtenus ont montré une très bonne corrélation entre les paramètres de structure mesurés par la DRX et les modèles ellipsométriques. Une méthodologie originale a ensuite été développée afin d’effectuer des mesures in-situ de DRX sous traction mécanique couplées avec des observations en microscopie optique. Nous avons observé que les chaînes de polymère sont en compression dans la direction perpendiculaire à la traction et mieux orientées, jusqu’à une valeur critique d’allongement, au-delà de laquelle l’énergie élastique diminue au bénéfice de la propagation de fissures, ce qui engendre une relaxation de la contrainte et une dégradation de l’orientationSolar cells have shown tremendous progress in terms of applications thanks to the use of π-conjugated semi-conducting polymer layers as active materials. This has generated a new family of photovoltaic cells called ‘organic’. Moreover, using stretchable supports opens many new nomadic applications in all fields. However, there is still a lack of understanding of the behavior of the electrical and the optical properties of polymer layers under mechanical load. This work is aiming firstly at improving the quality of polymer layers. Then at studying their structural, optical and mechanical properties. For that purpose, two characterization methods have been used: X-ray diffraction at synchrotron is used to probe the structural properties of polymer layers and to know how polymer chains are oriented, spectroscopic ellipsometry is used to extract their optical indices. The obtained results revealed that the structural properties measured by XRD are in good correlation with the optical properties extracted from the optical measurements. In addition to that, we have developed a novel methodology for in-situ XRD measurements coupled with optical microscopic observations to measure the structural parameters of layers and to probe the mechanical behavior of polymer chains under uniaxial tensile load. It is observed that until a given value of stretching, the polymer chains are in compression stress under tensile strains, and they become more oriented. Beyond this value of stretching, the polymer order declined and the compressive stress was relaxed. This relaxation is explained by the increased number of cracks spreading over the entire film as observed using optical microscopy
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Kanjanasakul, Chanisa. "Analysis of the optical properties of droplets of different fluids in high-pressure environments by rainbow optical diagnostic." Thesis, Normandie, 2017. http://www.theses.fr/2017NORMIR22/document.
Full textAbstract:
La caractérisation des propriétés optiques de gouttes de combustible aux alentours de la pression critique est un défi. L’objectif de la thèse est de mesurer la taille et l’indice de réfraction de fluides dans des conditions de pression élevée proche du point critique. A cet effet, une installation expérimentale d’injection de gouttes à haute pression a été conçue. La réfractométrie d’arc-en-ciel a été développée et adaptée pour travailler d’abord sur des gouttelettes d’eau et d’éthanol dans le domaine de pression 1 - 40 bar. Des évolutions de leur indice de réfraction avec la pression ont été obtenues. Pour les mesures se rapprochant d’un fluide proche du point critique, l’éthane a été sélectionné car son point critique est à 48,7 bar et 32,2°C. Des mesures de réfraction d’index sur des gouttes liquides d’éthane ont ensuite été réalisées dans le domaine 40 - 46 bar et 18 - 25°C. Une mesure de l’indice de réfraction de gouttes d’éthane donne alors une valeur de 1,255 ± 0.002The characterization of the optical properties of fuel drops around the critical pressure is a challenge. The aim of the thesis is to measure the size and the refractive index of fluids under high pressure conditions close to the critical point. For this purpose, an experimental installation of injection of high-pressure drops has been designed. Rainbow refractometry has been developed and adapted to work first on water and ethanol droplets in the pressure range 1 - 40 bar. Evolutions of their index of refraction with the pressure were obtained. For measurements approaching a fluid near the critical point, ethane was selected because its critical point is 48.7 bar and 32.2 ° C. Index refractive measurements on liquid drops of ethane were then carried out in the range 40 - 46 bar and 18 - 25 ° C. A measurement of the refractive index of ethane drops then gives a value of 1.255 ± 0.002
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Santos, Juliana Santiago dos. "Automação e monitoramento para o controle do perfil de indice de refração de preformas VAD para fibras opticas." [s.n.], 2005. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/264891.
Full textAbstract:
Orientador: Carlos Kenichi SuzukiDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica
Made available in DSpace on 2018-08-04T03:08:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Santos_JulianaSantiagodos_M.pdf: 5007909 bytes, checksum: 812aaee54d3a8b29c20786e4372c3da5 (MD5) Previous issue date: 2005
Resumo: No Laboratório Ciclo Integrado do Quartzo (LIQC), FEM, UNICAMP, está em andamento o desenvolvimento do processo VAD ("Vapor-phase Axial Deposition") para a fabricação de preformas para fibras ópticas de alta qualidade. Para isto, os parâmetros do processo de fabricação devem ser cuidadosamente controlados, incluindo o perfil de índice de refração, determinado pelo perfil de dopagem de germânio e responsável pelas características de transmissão de dados pela fibra óptica. Neste trabalho estudou-se o efeito da variação dos parâmetros de fabricação de preformas VAD principalmente, da geometria da preforma no perfil de dopagem de germânio, que foi obtido através da caracterização de amostras de preformas consolidadas por espectrometria de fluorescência de raios-X. Também foram apresentados uma metodologia e um sistema de automação em LabVIEW para a quantificação do perfil da superfície de deposição da preforma e determinação do perfil de dopagem de germânio em tempo real. Este estudo possibilitou a fabricação de preformas com perfil de dopagem com formato parabólico e triangular. Além disso, a implantação do sistema de automação permitiu determinar o tipo de fibra a ser produzida no início da deposição da preforma como também, reproduzir o perfil de dopagem, que é essencial para a viabilização comercial do processo VAD
Abstract: Fabrication of preforms for special optical fiber using VAD, "Vapor-phase Axial Deposition" tecnique has been in progress at the LIQC, UNlCAMP/FEM. ln this method, the processing parameters must be accurately controlled, particularly the refractive index profile determined by the germanium doping profile, which controls de data transmission characteristics in optical fiber. ln the present research, a study of VAD deposition parameters on the germanium doping profile of nanostructured preform was conducted. The quantitative analysis of germanium concentration was performed by X-ray fluorescence spectrometry. An automation system using LabVIEW was developed for data acquisition and analysis ofthe deposition surface profile of the preform and on-line determination of the germanium doping profile. As a result, the present development allowed the manufacture of various types of doping profile, such as parabolic and triangular shapes. Moreover, the determination of the type of fiber to be producedand its uniformity control during the process, as well as the reproduction of a specific doping profile were made possible using this system. Applications for industrial use becomes strategic
Mestrado
Engenharia de Materiais
Mestre em Engenharia Mecânica
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Guenot, Jade. "Traitement des indices visuels de locomotion chez les patients atteints de dégénérescence maculaire." Electronic Thesis or Diss., Toulouse 3, 2023. http://www.theses.fr/2023TOU30260.
Full textAbstract:
La dégénérescence maculaire liée à l'âge (DMLA) est la première cause de handicap visuel chez les personnes de plus de 50 ans. Incurable, elle entraîne une perte de la vision centrale qui oblige les patients à se reposer sur leur vision périphérique résiduelle, dont la résolution est bien plus faible, pour traiter leur environnement visuel. Dans ce contexte, le traitement des indices visuels impliqués dans la locomotion, appelés flux optique, est encore méconnu chez cette population clinique. En condition de vision normale, les patterns de mouvements qui composent le flux optique (translationnel, rotationnel et radial) sont traités conjointement par les visions centrale et périphérique (Habak et al., 2002). Dans le cadre de la DMLA, la vision centrale est perdue mais la surutilisation de la vision périphérique pourrait entraîner des réorganisations corticales permettant de compenser cette perte. Ces réorganisations ont notamment été observées sur des modèles animaux dans des aires impliquées dans le traitement du mouvement telles que MT/V5 (Shao et al., 2013), et ont même été corrélées à une amélioration de la capacité à discriminer du mouvement (Burnat et al., 2017). Chez les patients, les trois principales études comportementales ayant caractérisé la perception du mouvement présentent des résultats contradictoires (voir Tarita-Nistor et al., 2008 ; Shanidze et Verghese, 2019 et Eisenbarth et al., 2008). L'objectif principal de cette thèse est donc de comprendre comment évolue le traitement du flux optique chez les patients atteints de dégénérescence maculaire, d'un point de vue principalement comportemental mais aussi cortical. La première étude de cette thèse a permis d'évaluer la perception des trois composantes du flux optique chez des patients souffrant de DMLA ou de la maladie de Stargardt (dégénérescence maculaire juvénile) grâce à une tâche de discrimination de direction de mouvement. Nous avons pu mettre en évidence que les performances des patients étaient similaires à celles de contrôles appariés en âge et en genre. Egalement, une large variabilité interindividuelle a été trouvé chez les patients, notamment pour le pattern translationnel, et une corrélation négative entre leurs performances et la durée écoulée depuis leur diagnostic pourrait indiquer une diminution des performances après apparition de la maladie, suivie d'une amélioration au fil du temps, qui pourrait être sous-tendue par des réorganisations corticales. La seconde étude de cette thèse a permis d'aller explorer plus largement la perception du flux optique dans le cadre du vieillissement sain grâce à une tâche psychophysique similaire à celle utilisée chez les patients. Elle a permis de mettre en évidence que les trois patterns sont affectés différemment par l'âge : les performances sont similaires entre jeunes et âgés pour le pattern translationnel, meilleures chez les jeunes pour le pattern radial, mais à l'inverse meilleures chez les âgés pour le pattern rotationnel. Ces différents effets de l'âge soulignent des effets de l'âge hétérogène sur la perception des différents types de mouvement, et sont à prendre en compte lorsque l'on s'intéresse aux populations cliniques comprenant des personnes d'âge variées. Durant la dernière partie de ma thèse, j'ai également participé à la mise en place d'un projet multicentrique visant à évaluer les réorganisations corticales spontanées chez les patients souffrant d'une dégénérescence maculaire, mais aussi induites par un protocole d'apprentissage perceptif. Comprendre les mécanismes neuronaux à l'œuvre chez les patients est très important puisqu'une exploitation de réorganisations corticales pourrait permettre de restaurer une partie de leur vision grâce à la neuroplasticité en développant des stratégies de rééducation adaptées (Maniglia, et al., 2016, 2018), telle qu'une nouvelle solution thérapeutique basée sur de l'apprentissage perceptif comme celle que nous proposons iciAge-related macular degeneration (AMD) is the leading cause of visual impairment in individuals over 50 years old. Incurable, it leads to a loss of central vision, forcing patients to rely on their residual peripheral vision, which has significantly lower resolution, to navigate their visual environment. Within this context, the treatment of visual cues involved in locomotion, known as optical flow, remains poorly understood in this clinical population. Under normal vision conditions, the motion patterns composing optical flow (translational, rotational, and radial) are processed collaboratively by central and peripheral vision (Habak et al., 2002). In the context of AMD, central vision is lost, but the overutilization of peripheral vision could lead to cortical reorganizations that compensate for this loss. Such reorganizations have been observed in animal models in areas involved in motion processing, such as MT/V5 (Shao et al., 2013), and have even been correlated with an improvement in the ability to discriminate motion (Burnat et al., 2017). In patients, the three main behavioral studies characterizing motion perception have presented contradictory results (see Tarita-Nistor et al., 2008; Shanidze and Verghese, 2019, and Eisenbarth et al., 2008). Therefore, the primary objective of this thesis is to understand how optical flow processing evolves in patients with macular degeneration, from both a behavioral and cortical perspective. The first study of this thesis aimed to evaluate the perception of the three components of optical flow in patients with AMD or Stargardt disease (juvenile macular degeneration) using a motion direction discrimination task. We were able to demonstrate that the patients' performances were similar to that of age- and gender-matched controls. Additionally, significant interindividual variability was found among the patients, particularly for the translational pattern. A negative correlation between their performance and the time since diagnosis could indicate a performance decline after disease onset, followed by improvement over time, potentially driven by cortical reorganizations. The second study of this thesis sought to explore optical flow perception more broadly in the context of healthy aging, using a psychophysical task similar to that employed with patients. It revealed that the three motion patterns are differently affected by age: performance is comparable between young and elderly participants for translational motion, better in young individuals for the radial pattern, and conversely better in older individuals for the rotational pattern. These age-related effects underscore heterogeneous age effects on the perception of different motion types and need to be considered when studying clinical populations encompassing individuals of varying ages. During the final part of my thesis, I also contributed to a multicenter project aiming to assess spontaneous cortical reorganizations in patients with macular degeneration, as well as those induced by a perceptual learning protocol. Understanding the neural mechanisms at play in these patients is crucial, as harnessing cortical reorganizations could potentially restore part of their vision through neuroplasticity by developing tailored rehabilitation strategies (Maniglia et al., 2016, 2018), such as a novel therapeutic solution based on perceptual learning, as proposed here
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Hubert, Patrice. "Spectres d’extinction de particules minérales et restitution des indices complexes de réfraction dans l’infrarouge et l’UV-visible." Thesis, Lille 1, 2016. http://www.theses.fr/2016LIL10139/document.
Full textAbstract:
En raison de leur capacité à absorber et diffuser la lumière, les aérosols jouent un rôle essentiel dans le bilan radiatif de la Terre. Cependant, la grande variabilité spatiale et temporelle de leur concentration et propriété physico-chimique rend délicate la quantification précise de leur impact sur le climat. Les mesures par télédétection sont des outils efficaces d’observation et d’analyse des aérosols de l’échelle locale à globale. Néanmoins, pour exploiter pleinement les capacités de ce type d’instruments, il est indispensable de mieux connaître les propriétés optiques des aérosols qui dépendent de leurs propriétés minéralogiques ou chimiques. Ces deux propriétés sont liées par l’Indice Complexe de Réfraction (ICR), qui représente une des principales sources d’incertitudes de l’étude des aérosols par télédétection. L’objectif de ce travail est donc de proposer et d’exploiter une méthode originale visant à mieux déterminer les ICR de particules. Pour cela, une nouvelle approche robuste et versatile a été développée et mise en œuvre. Ainsi, afin de déterminer précisément les capacités de cette dernière, la validation de chacune des étapes du processus d’obtention des ICR a été réalisée. L’approche complète a ensuite été appliquée pour des particules en suspension de SiO2 amorphe et cristalline, qui constituent notamment, la fraction majoritaire des aérosols volcaniques et désertiques.Enfin, les premiers résultats obtenus pour des aérosols prélevés lors de campagnes de mesures sont également présentés. Ceux-ci mettent en évidence le potentiel de l’approche proposée pour la détermination d’ICR, en vue d’améliorer l’exploitation de la mesure des aérosols par télédétectionDue to their ability to absorb and scatter radiations, aerosols play an important role in the Earth’s radiative budget. However, quantitative estimations of their effects on climate are quite uncertain due to their large spatial and temporal variability in terms of concentration and physical properties. Measurements from remote sensing instruments are efficient tools to observe and investigate aerosol distributions from regional to global scales. Nevertheless, to fully exploit instrument capabilities, precise optical properties – dependent on chemical or mineralogical properties – are needed. These properties are linked by the Complex Refractive Index (CRI), which represents one of the main sources of uncertainty for studying aerosols from remote sensing instruments.The objective of this study is to propose and exploit a new methodology, aiming to determine precise CRI of particles. For this purpose, a new robust and versatile approach has been developed and implemented. Moreover, to determine capabilities of this approach, validation of each step in the procedure for CRI determination has been realized. The complete approach has been also applied for suspended particles of amorphous and crystalline SiO2, which are the major fraction of volcanic and mineral dust aerosols. Lastly, first results from collected samples from measurement campaigns are also presented. These results highlight the potential of the proposed approach to determine CRI, in order to improve the aerosol measurement exploitations by remote sensing instruments
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Elder, J. Tait. "Exploring Prehistoric Salmon Subsistence in the Willamette Valley using Zooarchaeological Records and Optimal Foraging Theory." PDXScholar, 2010. https://pdxscholar.library.pdx.edu/open_access_etds/22.
Full textAbstract:
My research examines the prehistoric subsistence of native peoples of the Willamette Valley, Oregon through an analysis of the regional zooarchaeological records, and then modeling regional diet breadth. Through this analysis, I challenge commonly held stereotypes that the indigenous people of the Willamette Valley were strictly root eaters, and the basis for this claim, that salmon were not part of Native subsistence. The results of my research indicate that given the incomplete nature of the ethnohistoric record, very little can be said about expected cultural behaviors, such as salmon consumption, that appear to be absent in the Willamette Valley. In addition, since the faunal assemblage is so small in the Willamette Valley, zooarchaeological data are simply inadequate for studying the relationship between prehistoric peoples and their animal resources. Finally, optimal foraging modeling suggests that salmon is one of the higher ranked resources available to the Native People of the Willamette Valley.
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St-Onge, Christina. "La vraisemblance de patrons de réponses : étude de la précision des indices d'ajustement des scores individuels, de leurs points critiques et du taux optimal d'aberrance." Thesis, Université Laval, 2007. http://www.theses.ulaval.ca/2007/24923/24923.pdf.
Full textAbstract:
Cette étude doctorale porte sur les indices d’ajustement des scores individuels dérivés de la Théorie des réponses aux items (TRI). Les deux concepts retenus dans le cadre de cette recherche sont les taux de détection et les points critiques. Le premier et le troisième article traitent des taux de détection tandis que le deuxième article traite des points critiques. Le premier article étudie la relation entre la puissance des indices et l’ajustement des modèles logistiques à 2 et à 3 paramètres de la TRI aux données. Les résultats suggèrent que pour que les indices soient puissants, un modèle qui correspond à la distribution des données doit être préféré à un modèle qui épouse les données. Dans le deuxième article, nous avons élaboré des points critiques pour la statistiques lz qui peuvent être utilisés dans des contextes semblables à ceux étudiés dans le cadre du premier article. Les résultats obtenus, dans le deuxième article, démontrent qu’il est possible de créer une table des points critiques. Les intervalles de confiance calculés pour chaque point critique indiquent que ces derniers sont précis. Lors de la mise à l’essai de ces points critiques, il a été observé que les taux d’erreur de type I sont conservateurs. Ceci est plus prononcé pour l’erreur de type I de 0,01. Quant aux taux de détection pour les niveaux d’erreur de type I de 0,05 et 0,10, ils sont légèrement inférieurs à ceux recensés dans la documentation. Dans le troisième article, il est question de la relation entre les taux de détection des indices d’ajustement des scores individuels et le taux d’aberrance des patrons de réponses. Les résultats de ce troisième article suggèrent l’existence du phénomène du taux d’aberrance optimal. Il y a une augmentation du taux de détection des indices d’ajustement des scores individuels avec l’augmentation du taux d’aberrance jusqu’à l’atteinte d’un sommet. Par la suite, une augmentation du taux d’aberrance entraîne une diminution du taux de détection. Ces derniers résultats nous permettre d’expliquer un phénomène qui n’avait jamais été formellement étudié auparavant.This doctoral research on Item Response Theory (IRT)-based Person-Fit Statistics (PFS) is comprised of three studies. This research was divided in such a way so we could study two key concepts: the detection rates and the critical values of PFS. In the first and third study, detection rates were studied. The second study focused on the critical values of a PFS. In the first article, we observed that the PFS were more accurate when they were used with parametric estimated ICCs (ML2P and ML3P), and this was independent of the sample size. It seems necessary to verify the model-data fit before carrying out appropriateness assessment with IRT-based PFS. Following the development of a table of critical values, in the second article, the degrees of confidence were calculated for each interval and these results lead us to believe that the critical values were precise. These critical values were tested and it was observed that the type I error rates were conservative but the detection rates observed for .05 and .10 type I error levels were slightly inferior to the detection rates found in the literature. In the third article, we investigated the optimal aberrance phenomenon, i.e., we observed an increase in the detection rate of PFS with an increase in the aberrance rate until a peak was reached and then an increase in the aberrance rate lead to a decrease in the detection rates of PFS. These last results help us to explain a phenomenon that was never previously studied.
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St-Onge, Christina, and Christina St-Onge. "La vraisemblance de patrons de réponses : étude de la précision des indices d'ajustement des scores individuels, de leurs points critiques et du taux optimal d'aberrance." Doctoral thesis, Université Laval, 2008. http://hdl.handle.net/20.500.11794/19733.
Full textAbstract:
Cette étude doctorale porte sur les indices d’ajustement des scores individuels dérivés de la Théorie des réponses aux items (TRI). Les deux concepts retenus dans le cadre de cette recherche sont les taux de détection et les points critiques. Le premier et le troisième article traitent des taux de détection tandis que le deuxième article traite des points critiques. Le premier article étudie la relation entre la puissance des indices et l’ajustement des modèles logistiques à 2 et à 3 paramètres de la TRI aux données. Les résultats suggèrent que pour que les indices soient puissants, un modèle qui correspond à la distribution des données doit être préféré à un modèle qui épouse les données. Dans le deuxième article, nous avons élaboré des points critiques pour la statistiques lz qui peuvent être utilisés dans des contextes semblables à ceux étudiés dans le cadre du premier article. Les résultats obtenus, dans le deuxième article, démontrent qu’il est possible de créer une table des points critiques. Les intervalles de confiance calculés pour chaque point critique indiquent que ces derniers sont précis. Lors de la mise à l’essai de ces points critiques, il a été observé que les taux d’erreur de type I sont conservateurs. Ceci est plus prononcé pour l’erreur de type I de 0,01. Quant aux taux de détection pour les niveaux d’erreur de type I de 0,05 et 0,10, ils sont légèrement inférieurs à ceux recensés dans la documentation. Dans le troisième article, il est question de la relation entre les taux de détection des indices d’ajustement des scores individuels et le taux d’aberrance des patrons de réponses. Les résultats de ce troisième article suggèrent l’existence du phénomène du taux d’aberrance optimal. Il y a une augmentation du taux de détection des indices d’ajustement des scores individuels avec l’augmentation du taux d’aberrance jusqu’à l’atteinte d’un sommet. Par la suite, une augmentation du taux d’aberrance entraîne une diminution du taux de détection. Ces derniers résultats nous permettre d’expliquer un phénomène qui n’avait jamais été formellement étudié auparavant.Cette étude doctorale porte sur les indices d’ajustement des scores individuels dérivés de la Théorie des réponses aux items (TRI). Les deux concepts retenus dans le cadre de cette recherche sont les taux de détection et les points critiques. Le premier et le troisième article traitent des taux de détection tandis que le deuxième article traite des points critiques. Le premier article étudie la relation entre la puissance des indices et l’ajustement des modèles logistiques à 2 et à 3 paramètres de la TRI aux données. Les résultats suggèrent que pour que les indices soient puissants, un modèle qui correspond à la distribution des données doit être préféré à un modèle qui épouse les données. Dans le deuxième article, nous avons élaboré des points critiques pour la statistiques lz qui peuvent être utilisés dans des contextes semblables à ceux étudiés dans le cadre du premier article. Les résultats obtenus, dans le deuxième article, démontrent qu’il est possible de créer une table des points critiques. Les intervalles de confiance calculés pour chaque point critique indiquent que ces derniers sont précis. Lors de la mise à l’essai de ces points critiques, il a été observé que les taux d’erreur de type I sont conservateurs. Ceci est plus prononcé pour l’erreur de type I de 0,01. Quant aux taux de détection pour les niveaux d’erreur de type I de 0,05 et 0,10, ils sont légèrement inférieurs à ceux recensés dans la documentation. Dans le troisième article, il est question de la relation entre les taux de détection des indices d’ajustement des scores individuels et le taux d’aberrance des patrons de réponses. Les résultats de ce troisième article suggèrent l’existence du phénomène du taux d’aberrance optimal. Il y a une augmentation du taux de détection des indices d’ajustement des scores individuels avec l’augmentation du taux d’aberrance jusqu’à l’atteinte d’un sommet. Par la suite, une augmentation du taux d’aberrance entraîne une diminution du taux de détection. Ces derniers résultats nous permettre d’expliquer un phénomène qui n’avait jamais été formellement étudié auparavant.
This doctoral research on Item Response Theory (IRT)-based Person-Fit Statistics (PFS) is comprised of three studies. This research was divided in such a way so we could study two key concepts: the detection rates and the critical values of PFS. In the first and third study, detection rates were studied. The second study focused on the critical values of a PFS. In the first article, we observed that the PFS were more accurate when they were used with parametric estimated ICCs (ML2P and ML3P), and this was independent of the sample size. It seems necessary to verify the model-data fit before carrying out appropriateness assessment with IRT-based PFS. Following the development of a table of critical values, in the second article, the degrees of confidence were calculated for each interval and these results lead us to believe that the critical values were precise. These critical values were tested and it was observed that the type I error rates were conservative but the detection rates observed for .05 and .10 type I error levels were slightly inferior to the detection rates found in the literature. In the third article, we investigated the optimal aberrance phenomenon, i.e., we observed an increase in the detection rate of PFS with an increase in the aberrance rate until a peak was reached and then an increase in the aberrance rate lead to a decrease in the detection rates of PFS. These last results help us to explain a phenomenon that was never previously studied.
This doctoral research on Item Response Theory (IRT)-based Person-Fit Statistics (PFS) is comprised of three studies. This research was divided in such a way so we could study two key concepts: the detection rates and the critical values of PFS. In the first and third study, detection rates were studied. The second study focused on the critical values of a PFS. In the first article, we observed that the PFS were more accurate when they were used with parametric estimated ICCs (ML2P and ML3P), and this was independent of the sample size. It seems necessary to verify the model-data fit before carrying out appropriateness assessment with IRT-based PFS. Following the development of a table of critical values, in the second article, the degrees of confidence were calculated for each interval and these results lead us to believe that the critical values were precise. These critical values were tested and it was observed that the type I error rates were conservative but the detection rates observed for .05 and .10 type I error levels were slightly inferior to the detection rates found in the literature. In the third article, we investigated the optimal aberrance phenomenon, i.e., we observed an increase in the detection rate of PFS with an increase in the aberrance rate until a peak was reached and then an increase in the aberrance rate lead to a decrease in the detection rates of PFS. These last results help us to explain a phenomenon that was never previously studied.
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Wang, Shuo. "Retrieval of Aerosol Chemical Composition based on aerosol optical properties." Thesis, Littoral, 2020. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-03178823.
Full textAbstract:
La composition chimique des aérosols permet de mieux comprendre leurs interactions avec le changement climatique et la santé humaine. La composition chimique des aérosols est étroitement liée aux propriétés optiques. Actuellement, les propriétés optiques des aérosols sont mesurées, intégrées ou non sur la colonne atmosphérique, à une échelle globale. Le développement d'algorithmes permettant de déterminer, à une résolution spatiale et temporelle élevée, la composition chimique des aérosols à partir de leurs propriétés optiques est essentiel. Ce travail de thèse vise à tester et à améliorer les méthodes actuelles de classification et d'estimation de la composition chimique des aérosols. (1) Méthodes basées sur le coefficient d'Ǻngström (AE) : ces méthodes s'appuient sur la dépendance spectrale du coefficient de diffusion (SAE) et d'absorption (AAE). En effet, de nombreuses recherches distinguent les différents types d'aérosols en fonction de leur SAE et AAE. Afin de déterminer des valeurs seuils des SAE et AAE pour différents aérosols absorbants, la dépendance spectrale du SAE et AAR en fonction de la taille des particules, l'épaisseur relative d'une éventuelle couche surfacique et les longueurs d'ondes choisies pour le calcul. Les résultats montrent que SAE et AAE dépendent fortement des longueurs d'onde utilisées et sont également fortement affectés par la taille de l'aérosol. Les différents types de particules peuvent exister dans l'atmosphère dans les mêmes classes de taille et dans ce cas, SAE et AAE ne peuvent pas être utilisés pour distinguer efficacement ces différents composants.(2) Méthodes basées sur k : le but de ces méthodes est d'estimer la concentration massique des différents composants de l'aérosol à partir de la paie imaginaire de l'indice de réfraction (CRI, m=n + k i). A partir des indices de réfraction et de la variation spectrale de l'albédo à diffusion unique (dSSA), reportés par le réseau AERONET, la variation de la composition chimique des aérosols intégrée sur la colonne a été estimée puis comparée à la distribution saisonnière des émissions d'aérosols couplée au transport régional pendant différentes saisons. Cette comparaison montre des résultats très encourageants même si les compositions chimiques sont sensiblement différentes (intégrées sur la colonne et estimée en surface). La validation de cette méthode nécessite donc de disposer de jeux de mesures de la composition chimique plus comparables.(3) Méthode de k-p : afin de faciliter la distinction entre les poussières minérales (MD) et le carbone organique (OC), une nouvelle méthode basée sur la partie imaginaire du CRI (k) et de la densité des aérosols (p) a été développée. L'application de cet algorithme sur des données (propriétés optiques et physiques) recueillies lors d'une campagne d'observation à Shouxian permet d'obtenir la variation de la composition chimique des aérosols en temps réel. La composition chimique de l'aérosol estimé par cette méthode est cohérente avec les résultats des mesures in-situ. La concentration massique des MD est la moins bien estimée par cet algorithme (R²=0.43) probablement dur à une plus grande incertitude dans la mesureAerosol chemical composition is an essential factor to better understand aerosol interactions with climate change, atmospheric environment and human health. Aerosol optical property is closely associated to chemical composition. Nowadays, vertical and global aerosol optical properties are measured. Development of aerosol chemical composition retrieval algorithm based on optical properties is essential to derive aerosol chemical composition with high spatial and temporal resolution. This thesis aims to test and improve the present methods for aerosol chemical composition classification and retrieval. (1) Ǻngström Exponent (AE) methods : these methods are based on Scattering (SAE) ans Absorption (AAE) AE to derive absorption coefficients by different aerosols or distinguish aerosol types, but many studies used different SAE and AAE values or thresholds. To understand these discrepancies, SAE and AAE dependencies to particle size, relative coating thickness and wavelength pairs were studied for different absorbing aerosols. The results reveal that SAE and AAE depend on wavelength pairs used for calculations and are also greatly influenced by aerosol size, thus knowledge of aerosol size information could reduce the uncertainty of calculating absorption coefficients by different aerosols using AAE. As aerosol particles could exist within the same size bin, SAE and AAE cannot be used to distinguish different compositions effectively by setting thresholds.(2)k-based methods : these methods aim to retrieve the mass concentrations of different aerosol compounds based on the imaginary part of Complex Refractive Index (CRI, m=n + k i). For the application and examination of the k-based methods, columnar aerosol chemical compositions were retrieved based on CRI and spectral variation of Single Scattering Albedo (dSSA) using long-term AERONET measurements. Dependence of retrieved columnar aerosol chemical compositions on regional transported was investigated in different seasons. This result is comparable to seasonal aerosol emission distribution and transport process. But the reliable aerosol chemical composition at the same level is still needed to verify algorithm. (3) k-p method : to tackle the difficulty to distinguish Organic Carbon (OC), from Mineral Dust (MD), a new method based on CRI imaginary part (k) and aerosol density (p) was developed. This algorithm was used to obtain the real-time aerosol chemical composition varation during an observation campaign in Shouxian. The retrieved aerosol chemical compositions were consistent with in-situ measurements.The weaker agreement (R²=0.43) of MD compared to the other species is due to the larger uncertainties from retrievals and measurements
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Amaral, Sergio Ferreira do 1954. "Estudo da relação entre o indice de refração com o numero de Abbe e a composição quimica do vidro optico." [s.n.], 1992. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/260457.
Full textAbstract:
Orientador: Oseas Valente de Alvilez FilhoTese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica
Made available in DSpace on 2018-07-22T20:34:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Amaral_SergioFerreirado_D.pdf: 11781477 bytes, checksum: bf97c1857f3fb8368f7ddada32ab1484 (MD5) Previous issue date: 1992
Resumo: Neste trabalho, foi analisado a relação entre o índice de refração com o número de Abbe e a composição química do vidro óptico, visando desenvolver um sistema aplicativo para a fabricação de componentes ópticos utilizados na instrumentação científica. Como resultado desta análise, foi estabelecido um modelo matemático, que expressa esta relação e que serviu como base para o desenvolvimento de um software em linguagem BASIC, compatível com microcomputador PC com configuração mínima 640 Mbytes de memória RAM e disco rígido de 80 MB. A abrangência do programa de simulação desenvolvido, vai do índice de refração de 1,3000 à 2,2000 e do número de Abbe de 15 à 105 e com composições químicas variando de no mínimo 4 elementos até 10 elementos na sua formulação
Abstract: In this work, the relationship between the refraction coeficient with the Abbe number and the chemical composition of the optical glass was analysed, aiming at development of a system to the manufacturing of optical components for cientific instrumention applications. As a result of this analysis, it was established a mathematical model showing this relationship. A BASIC language PC compatible software with a minimun configuration of 640 Kbyte memory RAM and a 80 MB hard disc was developed based on the analysis mentioned above. The coeficients of the simulation program ranges from a refraction coeficient os 1.3000 up to 2.2000, the Abbe number from 15 up to 105 with the chemical composition ranging from a minimum of 4 up to 10 elements in its formulation
Doutorado
Doutor em Engenharia Elétrica
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Jiang, Jingyi. "Retrieving leaf and canopy characteristics from their radiative properties using physically based models : from laboratory to satellite observations Estimation of leaf traits from reflectance measurements: comparison between methods based on vegetation indices and several versions of the PROSPECT model a model of leaf optical properties accounting for the differences between upper and lower faces Speeding up 3D radiative transfer simulations: a physically based approximation of canopy reflectance dependency on wavelength, leaf biochemical composition and soil reflectance Effective GAI for crops is best estimated from reflectance observations as compared to GAI and LAI Optimal learning for GAI and chlorophyll estimation from 1D and 3D radiative transfer model inversion: the case of wheat and maize crops observed by Sentinel2." Thesis, Avignon, 2019. http://www.theses.fr/2019AVIG0708.
Full textAbstract:
La mesure des caractéristiques des feuilles et du couvert végétal par télédétection est un moyen efficace et non destructif d’effectuer un suivi des cultures, que ce soit pour la prise de décision dans la gestion d’itinéraires techniques an agriculture de précision ou pour le phénotypage au champ pour améliorer l'efficacité de la sélection variétale. Grâce à l’augmentation de la puissance de calcul des machines et à la disponibilité croissante d'images à haute résolution spatiale, les méthodes d’estimation peuvent maintenant bénéficier de simulations plus précises des modèles de transfert radiatif (RT) dans la végétation. L'objectif de ce travail est de proposer et d'évaluer des moyens efficaces pour estimer les caractéristiques des feuilles et du couvert végétal à partir d'observations rapprochées ou de télédétection en utilisant des modèles RT basés sur une description réaliste de la structure des feuilles et du couvert. Au niveau des feuilles, nous avons d'abord évalué la capacité des différentes versions du modèle PROSPECT à estimer des variables biochimiques comme la chlorophylle (Cab), la teneur en eau et en matière sèche. Nous avons ensuite proposé le modèle FASPECT pour décrire les différences de propriétés optiques entre les faces supérieure et inférieure des feuilles en considérant un système à quatre couches. Après avoir étalonné les coefficients d'absorption spécifiques des principaux constituants de la feuille, nous avons validé FASPECT sur 8 jeux de données. Nous avons montré que les spectres de réflectance et de transmittance des deux faces sont simulés avec une très bonne précision, et même meilleure que PROSPECT pour la face supérieure. De même, en mode inverse, les performances d'estimation de la teneur en matière sèche sont considérablement améliorées avec FASPECT par rapport à PROSPECT, et restent du même ordre de grandeur pour la chlorophylle et l’eau. Au niveau du couvert végétal, nous avons utilisé le simulateur de rendu physique réaliste LuxCoreRender pour calculer le transfert radiatif à partir d'une description 3D de l’architecture de la culture. Nous avons d’abord vérifié ses bonnes performances par comparaison aux modèles 3D les plus récents en utilisant ROMC (RAMI On Line Model Checker). Afin d’accélérer les simulations, nous avons développé une méthode qui repose sur l’utilisation d’un nombre limité de propriétés optiques du sol et des feuilles. Pour estimer les variables d'état du couvert végétal (indice de surface verte, GAI, contenu en chlorophylle du couvert (CCC) ou des feuilles (Cab), nous avons ensuite entrainé des algorithmes d’apprentissage automatique à partir de bases de données « culture spécifique » simulées avec LuxCoreRender pour le blé et le maïs et d’une base de données générique simulée avec le modèle 1D PROSAIL de transfert radiatif. Les résultats sur des simulations et sur des données in situ combinés aux images SENTINEL2 ont montré que les algorithmes spécifiques aux cultures surpassent les algorithmes génériques pour les trois variables, en particulier lorsque la structure du couvert s’éloigne de l'hypothèse 1D du milieu turbide, comme dans le cas du maïs où la structure en rang domine pendant toute une partie de la saison de croissanceMeasuring leaf and canopy characteristics from remote sensing acquisitions is an effective and non destructive way to monitor crops both for decision making within the smart agriculture practices or for phenotyping under field conditions to improve the selection efficiency. With the advancement of computer computing power and the increasing availability of high spatial resolution images, retrieval methods can now benefit from more accurate simulations of the Radiative Transfer (RT) models within the vegetation. The objective of this work is to propose and evaluate efficient ways to retrieve leaf and canopy characteristics from close and remote sensing observations by using RT models based on a realistic description of the leaf and canopy structures. At the leaf level, we first evaluated the ability of the different versions of the PROSPECT model to estimate biochemical variables like chlorophyll (Cab), water and dry matter content. We then proposed the FASPECT model to describe the optical properties differences between the upper and lower leaf faces by considering a four-layer system. After calibrating the specific absorption coefficients of the main absorbing material, we validated FASPECT against eight measured ground datasets. We showed that FASPECT simulates accurately the reflectance and transmittance spectra of the two faces and overperforms PROSPECT for the upper face measurements. Moreover, in the inverse mode, the dry matter content estimation is significantly improved with FASPECT as compared to PROSPECT. At the canopy level, we used the physically based and unbiased rendering engine, LuxCoreRender to compute the radiative transfer from a realistic 3D description of the crop structure. We checked its good performances by comparison with the state of the art 3D RT models using the RAMI online model checker. Then, we designed a speed-up method to simulate canopy reflectance from a limited number of soil and leaf optical properties. Based on crop specific databases simulated from LuxCoreRender for wheat and maize and crop generic databases simulated from a 1D RT model, we trained some machine learning inversion algorithms to retrieve canopy state variables like Green Area Index GAI, Cab and Canopy Chlorophyll Content (CCC). Results on both simulations and in situ data combined with SENTINEL2 images showed that crop specific algorithms outperform the generic one for the three variables, especially when the canopy structure breaks the 1D turbid medium assumption such as in maize where rows are dominant during a significant part of the growing season
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Laferriere, Joseph Edward. "Optimal use of ethnobotanical resources by the Mountain Pima of Chihuahua, Mexico." Diss., The University of Arizona, 1991. http://hdl.handle.net/10150/185519.
Full textAbstract:
The Mountain Pima of the Sierra Madre Occidental of Chihuahua, Mexico, utilize a variety of domesticated and nondomesticated resources. Part of their agricultural system consists of shifting, or swidden, cultivation on steep hillsides. Wild edible plants contribute significant amounts of vitamins and minerals to the diet on a seasonal basis. The drought of 1988 caused a decrease in the availability of many resources, but an increase in availability of roots of saraviqui (Prionosciadium townsendii). A dynamic, nonlinear optimization study of Mountain Pima diet included requirements for adequate amounts of energy, protein, calcium, and vitamins A and C. Oxalate content of several plant foods and seasonal variation in resource availability were incorporated into the study. Two methods were compared: time minimization and a nutrient indexing method minimizing the product of the absolute value of the natural logarithm of the ratio of recommended intake to actual intake rates. This method allowed simultaneous optimization of several different parameters. The nutrient indexing model matched the actual diet of the Mountain Pima somewhat better than the traditional energy minimization model. It predicted higher use of noncultivated plant species and of animal resources than the time minimization model. Analyses were conducted for years of adequate rainfall and for the drought year. A list of 612 plant species collected in the community of Nabogame is also included.
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Gomes, Leonardo Alonso. "Metodo baseado em logica nebulosa para alocação de geradores distribuidos sob a optica do perfil de tensão." [s.n.], 2009. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/258798.
Full textAbstract:
Orientadores: Carlos Alberto Favarin Murari, Ahda Pionkoski Grilo PavaniDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação
Made available in DSpace on 2018-08-14T09:59:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Gomes_LeonardoAlonso_M.pdf: 728816 bytes, checksum: 9e5eca1543746c11368b1c259d45dfa1 (MD5) Previous issue date: 2009
Resumo: Nesta dissertação é proposta uma metodologia baseada em lógica nebulosa para a obtenção de um índice que classifica as barras mais propícias para a instalação de geradores distribuídos em uma rede de distribuição de energia elétrica. A metodologia foi desenvolvida levando em consideração a dificuldade em se manter um perfil de tensão adequado e, dessa forma, tende a contemplar com os maiores valores de índices, as barras nas quais a conexão de geradores tende a melhorar o perfil de tensão da rede. Outro aspecto considerado no desenvolvimento da metodologia foi o de minimizar as perdas de potência ativa na rede elétrica. De forma geral, a obtenção do índice consiste em associar graus de pertinências para as variáveis magnitude da tensão e potência ativa da carga em cada uma das barras e, a partir de regras nebulosas, definir um valor numérico para o índice. Uma das vantagens dessa metodologia é que tais variáveis podem ser classificadas em conjuntos nebulosos, os quais traduzem lingüisticamente os conhecimentos humanos e, assim, pode-se mais facilmente utilizar a experiência humana adquirida na operação de uma rede de distribuição para a definição das regras nebulosas para a obtenção dos índices a serem empregados na alocação dos geradores. E ao ser comparada a técnicas tradicionais de análise, tem-se uma significativa vantagem que consiste em não necessitar de execuções consecutivas de fluxos de potência, sendo necessário apenas a obtenção do estado de operação da rede através de um único fluxo de potência no caso base.
Abstract: This work consists in proposing a methodology based on Fuzzy Logic to obtain an index, which classifies the buses more suitable to install a distributed generator in an electric power distribution system. Themethodologywas developed taking into consideration the difficulty tomaintain a suitable voltage profile in distribution systems, so the methodology results in large, index values for the buses in which the installation of generators results in a more suitable voltage profile. Another aspect included in the methodology is the minimization of the real power losses. Applying a set of fuzzy rules, the index is calculated by setting membership values to the bus 'voltage' and 'load real power'. The advantages of this methodology are that the classification of the variables into fuzzy sets, which allow the linguistic translation of the system operator knowledge and so his experience of operating the system can be employed in the process of allocating distributed generators in the system and when compared to traditional techniques of analysis, does not need of consecutive runs of power flows, it is necessary only to obtain the state operating of the network through only one power flow in base case.
Mestrado
Energia Eletrica
Mestre em Engenharia Elétrica
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Allen, Thomas. "Impacts des variations de prix sur la qualité nutritionnelle du panier alimentaire des ménages français." Thesis, Montpellier 1, 2010. http://www.theses.fr/2010MON10011.
Full textAbstract:
Cette thèse étudie les conditions de taxation indirecte optimale qui permettent d'améliorer l'adéquation de la ration alimentaire des ménages français aux recommandations nutritionnelles. L'approche adoptée exige d'estimer un système complet de demande alimentaire afin de mettre à jour les élasticités-prix. Les comportements de consommation alimentaire des ménages sont décrits par une forme fonctionnelle AI (Deaton et Muellbauer, 1980). Deux spécifications quadratique et dynamique autorisant, respectivement, de possibles non-linéarités des courbes d'Engel et la persistance d'habitudes de consommation sont testées. L'estimation se fait par les moindres carrés linéaires itérés (Blundell et Robin, 1999) sur données de pseudo-panel. Une base de données s'étalant sur 156 périodes de 4 semaines, de 1996 à 2007, a été constituée par l'aggrégation en 8 cohortes de ménages et le regroupement de coupes transversales issues de TNS Worldpanel. Dans la lignée des mécanismes théoriques de taxation optimale initiée par Ramsey (1927), un application à un objectif de politique nutritionnelle permet de dériver les variations de prix, ou taux de taxe, optimales. Chacune apparait comme une fonction des élasticités-prix, directes et croisées, de la demande et d'indicateurs d'adéquation aux recommandations. L'impact des variations de prix sur l'adéquation aux recommandations nutritionnelles du panier alimentaire, ainsi les taux de taxation de produits optimaux sont estimés. L'incidence de ces scénarios de politique sur le bien-être des ménages et les inégalités nutritionnelles est abordée dans un dernier chapitreThis thesis aims at simulating optimal prices satisfying public health recommendations in terms of nutrient adequacy. This implies to estimate a complete food demand system in order to compute price elasticities. Food consumption behaviors are described by an AI functional form (Deaton and Muellbauer, 1980). The demand system is estimated using the Iterated Least Square Estimator developed by Blundell and Robin (1999). Augmented specifications to control for, respectively, non-linearities in expenditure patterns and habit persistence are tested. We use French household expenditure data drawn from TNS Worldpanel covering 156 periods of 4 weeks from 1996 to 2007. Given the nature of our data, households are split into 8 cohorts. Issues afferent to pseudo-panel data are presented. Nutrient adequacy is defined using three nutrient only-based indicators: the MAR (Mean Adequacy Ratio), the LIM (Score des Composés à Limiter) and the SAIN (Score d'Adéquation Individuel aux recommandations Nutritionnelles). Optimal prices are derived following Ramsey's approach to optimal taxation; Maximizing social welfare under nutritional constraints results in optimal price variations or tax rates, each defined as a function of all direct and cross price elasticities and the above mentioned indicator for all food groups. Further developments allow to estimate the impacts of price variations on nutrient adequacy. Incidence on social welfare and nutritional inequalities is assessed in a last chapter
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Bonneu, Florent. "Processus ponctuels spatiaux pour l'analyse du positionnement optimal et de la concentration." Phd thesis, Toulouse 1, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00465270.
Full textAbstract:
Les processus ponctuels spatiaux forment une branche de la statistique spatiale utilisée dans des domaines d'application variés (foresterie, géo-marketing, sismologie, épidémiologie...) et développée par de récents travaux théoriques. Nous nous intéressons principalement dans cette thèse à l'apport de la théorie des processus ponctuels spatiaux pour des problèmes de positionnement optimal, ainsi que pour la définition de nouveaux indices de concentration basés sur les distances en économétrie. Le problème de positionnement optimal s'écrit souvent comme un problème d'optimisation prenant en compte des données geo-référencées auxquelles peuvent être associées des caractéristiques. Pour prendre en compte l'aléa, nous considérons ces données issues d'un processus ponctuel spatial pour résoudre un problème de positionnement stochastique plus réaliste qu'un modèle déterministe. A travers l'étude du positionnement optimal d'une nouvelle caserne de pompiers dans la région toulousaine, nous développons une méthode de résolution stochastique permettant de juger de la variabilité de la solution optimale et de traiter des bases de données volumineuses. L'approche implémentée est validée par des premiers résultats théoriques sur le comportement asymptotique des solutions optimales empiriques. La convergence presque sure des solutions optimales empiriques de l'étude de cas précédente est obtenue dans un cadre i.i.d. en utilisant la théorie de Vapnik-Cervonenkis. Nous obtenons aussi la convergence presque sure des solutions optimales empiriques, dans un cadre plus général, pour un problème de positionnement dérivé du problème de transport de Monge-Kantorovich. Nous nous intéressons ensuite à des indices de concentration basés sur des distances en économétrie. Ces indices de concentration peuvent s'écrire comme des estimateurs de caractéristiques du second ordre de processus ponctuels marqués. Nous définissons ensuite un estimateur non-paramétrique d'une nouvelle caractéristique d'un processus ponctuel spatial marqué définissant ainsi un nouvel indice de concentration améliorant ceux déjà existants. Dans un cadre asymptotique avec fenêtre d'observation bornée, notre estimateur est asymptotiquement sans biais.
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Movva, Gopichand. "Optimal Sensor Placement for Structural Health Monitoring." Thesis, University of North Texas, 2014. https://digital.library.unt.edu/ark:/67531/metadc700010/.
Full textAbstract:
In large-scale civil structures, a limited number of sensors are placed to monitor the health of civil structures to reduce maintenance, communication and energy costs. In this thesis, the problem of optimal sensor location placement to infer the health of civil structures is explored. First, a comparative study of approaches from the fields of control engineering and civil engineering is conducted . The widely used civil engineering approaches such as effective independence (EI) and modal assurance criterion (MAC) have limitations because of the negligence of modes and damping parameters. On the other hand, control engineering approaches consider the entire system dynamics using impulse response-type sensor measurement data. Such inference can be formulated as an estimation problem, with the dynamics formulated as a second-order differential equation. The comparative study suggests that damping dynamics play significant impact to the selection of best sensor location---the civil engineering approaches that neglect the damping dynamics lead to very different sensor locations from those of the control engineering approaches. In the second part of the thesis, an initial attempt to directly connect the topological graph of the structure (that defines the damping and stiffness matrices) and the second-order dynamics is conducted.
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Iazzolino, Antonio. "Engineering three-dimensional extended arrays of densely packed nano particles for optical metamaterials using microfluidIque evaporation." Phd thesis, Université Sciences et Technologies - Bordeaux I, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01059235.
Full textAbstract:
1-Microevaporation - Microfluidics is the branch of fluid mechanics dedicated to the study of flows in the channel withdimensions between 1 micron and 100 micron. The object of this chapter is to illustrate the basicprinciples and possible applications of microfluidic chip, called microevaporator. In the first part ofthe chapter, we present a detailed description of the physics of microevaporators using analyticalarguments, and describe some applications. In the second part of the chapter, we present theexperimental protocol of engineering of micro evaporator and different type of microfluidics device.2- On-chip microspectroscopy - The object of this chapter is to illustrate a method to measure absorption spectra during theprocess of growth of our materials in our microfluidic tools. The aim is to make an opticalcharacterization of our micro materials and to carry-out a spatio-temporal study of kineticproperties of our dispersion under study. This instrumental chapter presents the theoretical basis !of the method we used.3-Role of colloidal stability in the growth of micromaterials - We used combined microspectroscopy and videomicroscopy to follow the nucleation and growth ofmaterials made of core-shell Ag@SiO2 NPs in micro evaporators.!We evidence that the growth is actually not always possible, and instead precipitation may occurduring the concentration process. This event is governed by the concentration of dispersion in thereservoir and we assume that its origin come from ionic species that are concentrated all togetherwith the NPs and may alter the colloidal stability en route towards high concentration. 4-Microfluidic-induced growth and shape-up of three-dimensional extended arrays of denselypacked nano particles - In this chapter I present in details microfluidic evaporation experiments to engineer various denselypacked 3D arrays of NPs.5-Bulk metamaterials assembled by microfluidic evaporation - In this chapter I introduced the technique we used (microspot ellipsometry) in close collaborationswith V.Kravets and A.Grigorenko(University of Manchester) and with A.Aradian, P.Barois, A.Baron,K.Ehrhardt(CRPP, Pessac) to characterized the solids made of densely packed NPs. I describe theconstraints that emerge from the coupling between the small size of our materials and the opticalrequirements, the analysis and interpretation of the ellipsometry experiments show that for thematerial with high volume fraction of metal exists the strong electrical coupling between the NPsand the materials display an extremely high refraction index in the near infra-red regime.
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Abdolshah, Saeed. "Trajectory planning and control of cable-driven parallel robots." Doctoral thesis, Università degli studi di Padova, 2016. http://hdl.handle.net/11577/3424384.
Full textAbstract:
The aim of this work is to investigate on trajectory planning and control of cable-driven parallel robots to improve the system performance. Stiffness and dexterity are the performance indices widely used in design and control of robotic systems.
No previous work on adaptive cable-driven systems has discussed how to control the position of the pulley blocks to achieve optimal dexterity and stiffness. Considering a quasi-static motion of the end-effector, we neglected the active stiffness of the system and proposed pulley blocks trajectory planning strategies that maximize dexterity and elastic stiffness indices simultaneously for some cases of adaptive cable-driven designs by taking advantage of the increased redundancy.
For non-adaptive design of cable-driven parallel robots, it is impossible to change the dexterity and elastic stiffness indices for a certain position of end-effector due to fixed orientation and length of cables; however, active stiffness can be modified by changing the tension in cables. Tension increment can be desirable due to stiffness augmentation, higher trajectory tracking performance, more precise motion and disturbance rejection; however, it can increase power consumption, and saturation in actuators may occur. Usually, cable tension distribution methods work based on a fixed minimum tension in cables. Such values are chosen through experiments to gain the desired trajectory tracking performance of the system, considering capability of actuators at the same time.
To improve the system performance we proposed Dynamic Minimum Tension Control (DMTC) method. In this approach, the minimum tension is changing on-the-fly according to stiffness, dynamics of the system, and error values as feedback. We used a simple test bed to compare traditional fixed minimum tension utilization, and the proposed approach. Experimental results showed that the DMTC is more efficient than traditional approaches in terms of accuracy and energy consumption.
Also an appropriate control algorithm can improve the system performance. The linear quadratic optimal control can play an important role in controlling cable-driven parallel robots by providing all the states of the system for the feedback, including velocity and position, in addition to optimal results. A linear quadratic optimal controller was designed and tested. The significant experimental results are presented and discussed.L’obiettivo di questo progetto è di investigare la pianificazione di traiettoria ed il controllo di robot paralleli a cavi al fine di migliorare le prestazioni del sistema. Rigidezza e destrezza sono indici di prestazione ampiamente utilizzati del progetto e controllo di sistemi robotici. Allo stato dell’arte, non esistono lavori relativi a sistemi a cavi adattativi riguardanti il controllo della posizione delle pulegge per ottenere indici di rigidezza e destrezza ottimali. Considerando un moto quasi-statico dell’organo terminale e trascurando la rigidezza attiva del sistema, è stato possibile proporre strategie di pianificazione di moto delle pulegge che massimizzino gli indici di destrezza e rigidezza elastica. E’ stato possibile massimizzare simultaneamente tali indici per alcuni casi di robot a cavi adattativi sfruttando la ridondanza dei sistemi analizzati. Per il progetto di robot a cavi paralleli non adattativi, è impossibile cambiare gli indici di destrezza e di rigidezza elastica per una certa posizione dell’organo terminale a causa dell’orientazione e della lunghezza dei cavi fissata; comunque, la rigidezza attiva può essere modificata cambiando la tensione dei cavi. L’incremento della tensione dei cavi può essere desiderabile a causa dell’aumento di rigidezza, del miglioramento delle prestazioni di inseguimento di traiettoria, più precisamente movimento e risposta ai disturbi; tuttavia, può aumentare il consumo energetico e portare a saturazione gli attuatori. Tipicamente i metodi di distribuzione delle tensioni operano mantenendo costante il valore di tensione minimo da applicare ai cavi. Tali valori sono scelti attraverso esperimenti per raggiungere le prestazioni di inseguimento della traiettoria desiderata, considerando anche le capacità degli attuatori. Per migliorare le prestazioni del sistema, viene proposto un metodo dinamico di controllo delle tensioni minime (DMTC). In questo approccio è possibile variare la tensione minima in tempo reale sulla base della rigidezza, della dinamica del sistema e del valore dell’errore ottenuto come feedback. Attraverso un semplice apparato sperimentale, è stato possibile confrontare il metodo tradizionale di distribuzione delle tensioni basato sulla tensione minima fissa ed il metodo proposto. I risultati sperimentali hanno mostrato che il metodo Dinamico di Controllo delle Tensioni Minime risulta più efficiente rispetto all'approccio tradizionale in termini di accuratezza e consumo energetico. Inoltre, un appropriato algoritmo di controllo può migliorare le prestazioni del sistema. Il controllo ottimo lineare quadratico riveste un ruolo fondamentale nel controllo di un robot a cavi parallelo fornendo tutti gli stati del sistema per la retroazione, incluse velocità e posizione, in aggiunta ai risultati ottimali. Un controllo ottimo lineare quadratico è stato progettato e testato. I risultati significativi sono quindi stati presentati e discussi.
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Deguine, Alexandre. "Propriétés optiques et chimiques des cendres volcaniques : mesures de laboratoire et applications à la télédétection spatiale." Thesis, Lille 1, 2018. http://www.theses.fr/2018LIL1R075/document.
Full textAbstract:
Lors d'une éruption volcanique, une énorme quantité d'aérosols est émise dans l'atmosphère. En absorbant et en diffusant le rayonnement solaire, les cendres volcaniques influencent le bilan radiatif terrestre. Les aérosols peuvent être détectés par télédétection en utilisant par exemple des spectromètres embarqués sur des satellites. Ces instruments enregistrent le signal d'extinction d'une colonne atmosphérique mélangeant les apports de gaz et d'aérosols. À partir de ces observations, l'objectif principal est d'estimer la composition chimique, la taille et la concentration des particules. Dans le but de restituer ces paramètres, il est essentiel de déterminer l'indice complexe de réfraction m. Cependant, celui-ci est mal connu et reste l’une des principales sources d’incertitude. De ce fait, une nouvelle méthodologie a été appliquée afin de mesurer les spectres d'extinction de divers aérosols. Le système mécanique est utilisé pour générer un nuage de cendres volcaniques. Des spectromètres enregistrent les spectres d’extinction de l’UV-visible à l’infrarouge et la distribution en taille. La combinaison de données expérimentales et d'un processus itératif est utilisée afin de récupérer les constantes optiques n et k conduisant à l'indice de réfraction complexe m. Cette méthodologie a été appliquée à cinq échantillons de cendres volcaniques prélevés au Chili et en Islande. De plus, une analyse chimique a été réalisée pour chaque échantillon en utilisant la Fluorescence par rayons X (FRX) afin de déterminer le lien entre les propriétés optiques et chimiques. Enfin, les résultats obtenus grâce à la méthodologie sont utilisés pour l'inversion des cas d'étude d'IASIDuring a volcanic eruption, a huge amount of aerosols are emitted into the. By absorbing and scattering solar radiation, volcanic ashes influence strongly the Earth radiative budget. These particles may also affect human health and may perturb or interrupt air traffic. Aerosols can be detected by remote sensing using for example spectrometers embarked on satellites. These instruments record the extinction signal of an atmospheric column mixing gas and aerosols contributions. From these observations, the main objective is to estimate the chemical composition, the size and the concentration of particles. With the aim of estimating these parameters, the key is to determine the complex refractive index m. However, the complex refractive index is badly known and stay one of the main source of uncertainty. For this purpose, a new methodology has been applied in order to measure the extinction spectra of various sampling aerosols. Mechanical system is used to generate a cloud of volcanic. Then aerosols are directed through two spectrometers and a particle sizer recording respectively the extinction spectra from UV-visible to Infrared and the size distribution. A combination of experimental data and an iterative process is used in order to retrieve the optical constants n and k leading to the complex refractive index m. This methodology has been applied for six volcanic ashes samples collected from Chile, Iceland and Italy. Moreover, a chemical analysis has been performed for each sample using X-ray fluorescence in order to determine the link between chemical and optical properties. Results obtained through the methodology are used for the inversion of study cases from IASI
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Binding, Jonas. "Measurement and correction of aberrations in light and electron microscopy." Phd thesis, Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00827686.
Full textAbstract:
La diffraction constitue une limite fondamentale en microscopie, mais souvent cette limite n'est même pas atteinte. Des imperfections dans la formation d'image, appelées aberrations, peuvent être induites par le microscope ou l'échantillon. Un élément actif, dit correcteur, est intégré au chemin optique pour leur compensation. Les paramètres de ce correcteur doivent être déterminés sans dommage excessif pour l'échantillon. Il faut comparer le gain en signal et/ou en résolution avec cet endommagement, surtout pour des échantillons biologiques fragiles. En première partie de cette thèse je présente une modalité particulière de la microscopie par cohérence optique (nommé deep-OCM). Ce développement a permis la mesure exacte et in vivo de l'indice de réfraction moyen du cerveau du rat. Cette valeur implique que la microscopie bi-photonique est limitée par des aberrations optiques à partir d'une profondeur de 200 µm dans ce type d'échantillon. Le deep-OCM est bien adapté à l'imagerie de fibres nerveuses myélinisées. Des fibres individuelles peuvent être visualisées in vivo dans le cerveau à des profondeurs auparavant inaccessibles, supérieures à 300 µm. Dans la deuxième partie de cette thèse je présente le développement d'un autofocus et auto-stigmateur (nommé MAPFoSt) pour le microscope électronique à balayage qui permet d'assurer la qualité maximale des images lors d'un changement d'échantillon ou pendant des séries d'acquisitions de longue durée. MAPFoSt permet de déterminer avec précision les trois paramètres du focus et du stigmatisme en utilisant seulement deux images de test
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Trotta, Frédéric. "Détermination des constantes optiques de glaces dans l'infrarouge moyen et lointain : application aux grains du milieu interstellaire et des enveloppes circumstellaires." Université Joseph Fourier (Grenoble), 1996. http://www.theses.fr/1996GRE10034.
Full textAbstract:
Au laboratoire de glaciologie et geophysique de l'environnement, nous avons developpe une cellule cryogenique qui nous permet de realiser des films minces de glaces, a partir de la phase gazeuse, sur lesquels nous effectuons des mesures en transmission grace a un spectrometre a transformee de fourier. Une etude appropriee de ces spectres en transmission permet d'acceder, via un code numerique, a l'indice de refraction complexe du solide, n+ik, en fonction de la longueur d'onde. Il m'a fallu elaborer une nouvelle methodologie qui, a partir d'un modele realiste du systeme experimental (film+substrat), permet de dissocier sans ambiguite les absorptions reelles et les absorptions virtuelles, dues aux reflexions multiples sur les differentes interfaces, couplees aux fortes variations d'indice, au voisinage des bandes d'absorption. Les indices ainsi obtenus montrent que les donnees publiees jusqu'a present sont surestimees d'environ 10 a 40%. Ces ecarts peuvent avoir des consequences importantes car les indices complexes de refraction sont utilises dans des modeles de transfert radiatif (par exemple modele de mie) qui permettent d'acceder a des parametres du milieu interstellaire tel que la taille des grains, leur composition, leur temperature ou bien encore leur histoire thermique. Ces nouveaux parametres sont alors utilises dans d'autres modeles pour etudier la physico-chimie du milieu interstellaire. Les constantes optiques sont donc a l'origine de nombreuses speculations et doivent etre les plus precises possible. Nous appliquons nos constantes optiques, obtenues pour des glaces pures, aux grains de glace du milieu interstellaire et aux enveloppes circumstellaires (notamment la nebuleuse du lion givre)
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Ferreira, Vinícius Castro. "Espectroscopia ótica não linear em anel antirressonante." reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS, 2016. http://hdl.handle.net/10183/150054.
Full textAbstract:
Este trabalho abordará uma breve descrição de fenômenos óticos não lineares, apresentando resultados de caracterização ótica não linear para diferentes materiais, assim como resultados para uma nova técnica de caracterização. Serão apresentados aspectos básicos de determinação do índice de refração não linear através da técnica de varredura Z que é um método bem estabelecido e amplamente difundido. Esta técnica porém não é eficiente para filmes finos e amostras com baixa não linearidade. Com a utilização de uma montagem interferométrica é possível gerar um crescimento na sensibilidade da técnica, atenuando o oscilador local sem nenhuma perda no sinal não linear gerado, acarretando em uma melhoria da relação sinal-ruído.An introduction to nonlinear optics will be addressed in this work, presenting results of optical characterization to many different materials as well as results from a new characterization technique. Basic aspects to nonlinear index refraction measurement will be presented through Z-scan, which is a well-established method. This technique is not efficient for thin films or samples presenting low nonlinearity. Using a interferometric setup is possible to produce an increase in sensibility, attenuanting local oscillator without degrading the generated nonlinear signal, what establishes a better signal-noise relation.
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Duran, Santiago. "Resource allocation with observable and unobservable environments." Thesis, Toulouse 3, 2020. http://www.theses.fr/2020TOU30018.
Full textAbstract:
Cette thèse étudie les problèmes d'allocation des ressources dans les réseaux stochastiques à grande échelle dans lesquels les paramètres fluctuent dans le temps. Nous supposons que l'état du système est formé de deux processus, une partie contrôlable dont l'évolution dépend de l'action du décideur et la partie environnement dont l'évolution est exogène. L'évolution stochastique du processus contrôlable dépend de l'état actuel de l'environnement. Selon que le décideur observe l'état de l'environnement, nous disons que l'environnement est observable ou non observable.La thèse suit trois axes de recherche principaux. Dans le premier problème, nous étudions le contrôle optimal d'un problème de bandit agité multi-bras MARBP avec un environnement inobservable. L'objectif est de caractériser la politique optimale de maîtrise du processus contrôlable malgré le fait que l'environnement ne peut pas être observé. Nous considérons le régime asymptotique à grande échelle dans lequel le nombre de bandits et la vitesse de l'environnement tendent tous deux à l'infini. Dans notre résultat principal, nous établissons qu'un ensemble de politiques prioritaires est asymptotiquement optimal. Nous montrons que cet ensemble comprend notamment l'indice de Whittle d'un système dont les paramètres sont moyennés sur le comportement stationnaire de l'environnement. Dans le second problème, nous considérons un MARBP avec un environnement observable. L'objectif est de tirer parti des informations sur l'environnement pour dériver une politique optimale pour le processus contrôlable. En supposant que la condition technique d'indexabilité soit vérifiée, nous développons un algorithme pour calculer numériquement l'indice de Whittle. Nous appliquons ensuite ce résultat au cas particulier d'une file d'attente avec abandon. Nous établissons une indexabilité, et nous obtenons des caractérisations de l'indice de Whittle sous forme fermée. Dans le troisième problème, nous considérons un modèle d'allocation de fichiers dans un grand système de stockage, où il y a des fichiers répartis sur un ensemble de nœuds. Chaque nœud tombe en panne selon une loi qui dépend de la charge qu'il gère. Chaque fois qu'un nœud tombe en panne, tous les fichiers qu'il possédait sont réalloués selon une stratégie d'allocation fixe, et le nœud redémarre son travail en étant vide. Nous étudions l'évolution de la charge d'un nœud dans le régime de champ moyen, lorsque le nombre de fichiers et le nombre de nœuds deviennent importants. Nous prouvons l'existence et l'unicité de la mesure de probabilité stationnaire du processus, et la convergence dans la distribution de cette mesureThis thesis studies resource allocation problems in large-scale stochastic networks. We work on problems where the availability of resources is subject to time fluctuations, a situation that one may encounter, for example, in load balancing systems or in wireless downlink scheduling systems. The time fluctuations are modelled considering two types of processes, controllable processes, whose evolution depends on the action of the decision maker, and environment processes, whose evolution is exogenous. The stochastic evolution of the controllable process depends on the the current state of the environment. Depending on whether the decision maker observes the state of the environment, we say that the environment is observable or unobservable. The mathematical formulation used is the Markov Decision Processes (MDPs).The thesis follows three main research axes. In the first problem we study the optimal control of a Multi-armed restless bandit problem (MARBP) with an unobservable environment. The objective is to characterise the optimal policy for the controllable process in spite of the fact that the environment cannot be observed. We consider the large-scale asymptotic regime in which the number of bandits and the speed of the environment both tend to infinity. In our main result we establish that a set of priority policies is asymptotically optimal. We show that, in particular, this set includes Whittle index policy of a system whose parameters are averaged over the stationary behaviour of the environment. In the second problem, we consider an MARBP with an observable environment. The objective is to leverage information on the environment to derive an optimal policy for the controllable process. Assuming that the technical condition of indexability holds, we develop an algorithm to compute Whittle's index. We then apply this result to the particular case of a queue with abandonments. We prove indexability, and we provide closed-form expressions of Whittle's index. In the third problem we consider a model of a large-scale storage system, where there are files distributed across a set of nodes. Each node breaks down following a law that depends on the load it handles. Whenever a node breaks down, all the files it had are reallocated to other nodes. We study the evolution of the load of a single node in the mean-field regime, when the number of nodes and files grow large. We prove the existence of the process in the mean-field regime. We further show the convergence in distribution of the load in steady state as the average number of files per node tends to infinity
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Hammerbauer, Jiří. "Hodnocení úspěšnosti metod a koeficientů využívaných ve shlukové analýze." Master's thesis, Vysoká škola ekonomická v Praze, 2014. http://www.nusl.cz/ntk/nusl-193440.
Full textAbstract:
The diploma thesis explores with the evaluation of the success of selected indices for determining the number of clusters used in cluster analysis. The aim of this thesis is on the basis of various combinations of clustering methods and distances verify whether, alternatively using which clustering methods and distances is it possible to rely on the results of indices for determining the number of clusters. The results of success rate presented in the third chapter suggest that not all of indices for determining the number of clusters can be used universally. The most successful index is Dunn index, which was able to determine the correct number of clusters in 37 % of cases, respectively Davies-Bouldin index with the share of 70 % when including deviation of one cluster. The success rate is affected by both used method and selected distance.
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Sawwan, Charbel, and Nathan Lercier. "International Diversification for Swedish investors : A comparative study of different national and international scale portfolios." Thesis, Umeå universitet, Företagsekonomi, 2019. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:umu:diva-160407.
Full textAbstract:
This thesis aims to investigate the benefits of international diversification from a Swedish perspective. It presents a comparative study of the performance of different portfolios based on their degree of international diversification with a focus on Swedish investors frame of reference. Such a study is motivated by the contradictory literature about portfolio diversification and information portfolio theory that advocate for a more concentrated portfolio. It focuses solely on comparing portfolios constituted with major indices of a representative sample including countries from different parts of the world. The different scales of those portfolios start from a divided part of the Swedish economy to end with a global portfolio. We observed that international diversification can outperform the domestic portfolios when considering risk and return. In addition, we observed that the best performing portfolios over the periods are systematically concentrated on emerging countries and that the high return of those emerging countries is often not associated with a correspondingly high standard deviation as it should be expected. The best levers of performance that we identified as a result of this comparative study are, first, the strategy consisting in focusing on the most concentrated portfolios in order to maximize the return and then trying to time the market, thanks to a specialized information collection strategy, but this bear a high undiversifiable risk. Or second, adopting an intentionally diversified portfolio and collecting information about the most promising emerging markets that will be then over weighted in the portfolio to lower the risk and higher the return. Lastly, the study recommend that home-biased investors should change their behavior and consider international investments when building a portfolio.
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Lérondel, Gilles. "Propagation de la lumière dans le silicium poreux : application à la photonique." Université Joseph Fourier (Grenoble ; 1971-2015), 1997. http://www.theses.fr/1997GRE10253.
Full textAbstract:
Ce travail porte sur la caractérisation optique du silicium poreux et son application à la réalication de structures à modulation d'indice (superréseaux). Une première étude de la diffusion optique a montré l'homogénéité de ce matériau à l'échelle de la lumière, justifiant une description par un indice de réfraction moyen. Si la formation électrochimique du silicium poreux permet l'obtention de couches minces d'épaisseurs parfaitement définies, en revanche des fluctuations du front de dissolution entrainent une diffusion à l'interface silicium poreux/silicium cristallin. Cet effet a nécéssité de développer une analyse des mesures optiques dans le cas d'interfaces rugueuses. La détermination des constantes optiques a été réalisée par une mesure à basse température de la transmission par photoconduction dans le silicium cristallin et par ajustement des spectres de réflectivité des couches minces. D'une manière générale, alors que la dispersion de l'indice est assez faible, l'absorption du siliicum poreux se caractérise par une dépendance exponentielle sur une grande plage en énergie. Cette étude a permis la réliasation de structures à modulation d'indice telles que des réflecteurs de Bragg, des filtres Fabry-Perot ou des microcavités luminescentes. La mise en évidence de différences entre la formation des couches simples et enterrées a compliqué la caractérisation de ces structures. La très bonne qualité optique et le fort rendement quantique intrinsèque au silicium poreux de type P ont permis d'obtenir des microcavités luminescentes très efficaces. Enfin, en combinant l'holographie et la photochimie, un nouveau type de gravure en profondeur a été développé permettant d'obtenir des structures à modulation d'indice latérale de périodicité submicronique. La photodissolution localisée du matériau a été mise en évidence après et pendant la formation de la couche poreuse et ce pour tout type de silicium poreux y compris le macroporeux
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MANAR, ABDELKRIM. "Dynamique des proprietes optiques nonlineaires du chlorure de cuivre au voisinage des resonances electroniques." Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008), 1989. http://www.theses.fr/1989STR13054.
Full textAbstract:
L'etude des populations des quasiparticules (excitons, polaritons, etc. ), des durees de vie de leurs etats fondamentals et excites est faite par mesures de transmission induite et de gain a l'aide d'une technique "pompe et sonde". L'elargissement asymetrique de la raie d'absorption excitonique est explique par les collisions elastiques entre excitons. Les variations de l'indice de refraction sont expliquees par la dynamique des polaritons de type photonique
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Ouattara, Mariam. "Caractérisation expérimentale de la granulométrie des gouttes et de l'aire interfaciale dans les systèmes d'extraction liquide-liquide par la réfractométrie arc-en-ciel." Thesis, Aix-Marseille, 2017. http://www.theses.fr/2017AIXM0544/document.
Full textAbstract:
Cette thèse porte sur l’étude expérimentale de l’extraction liquide-liquide au sein d’une colonne de laboratoire reproduisant de manière très simplifiée les appareils utilisés pour retraiter le combustible nucléaire (procédé hydro-métallurgique PUREX). Une technique optique non intrusive, dite de réfractométrie ou diffractométrie arc-en-ciel, a été spécifiquement développée pour caractériser la granulométrie (et donc l’aire interfaciale) et la composition de la phase dispersée. Cette dernière est composée de gouttes millimétriques de mélanges d’alcanes en ascension dans une colonne remplie d’eau au repos. Les spécificités de l’arc-en-ciel produit par ces gouttes à faible indice de réfraction relatif ont été étudiées à l’aide de différents modèles de diffusion asymptotiques de la lumière et la théorie électromagnétique de Lorenz-Mie. Grâce au développement de différentes approches directes et inverses (paramétriques), il a été démontré numériquement et expérimentalement que cette technique optique permettait d’estimer individuellement (ou collectivement) diamètre (moyen) et fraction de mélange de quelques dizaines de milliers de gouttes à quelques pour cents près. Des travaux préliminaires ont été réalisés sur l’extraction, résolue dans le temps de l’acétone, d’un milieu continu aqueux vers une goutte sessile composée initialement de toluène pur. Ils ont montré que l’on pouvait réellement estimer les constantes de transfert (de diffusion et de distribution moléculaire) à partir de l’analyse de l’évolution temporelle des arcs-en-ciel et en utilisant une méthode inverse qui intègre un modèle de diffusion moléculaire à symétrie radiale et un modèle électromagnétique ad hocThis thesis deals with the experimental study of liquid-liquid extraction within a laboratory column reproducing in a simple way the apparatuses used in a nuclear fuel reprocessing process (PUREX). A non-intrusive optical technique, called rainbow refractometry or diffractometry, has been specifically developed to characterize the size (and hence the interfacial area) and the composition of the dispersed phase. The latter is first time composed of millimeter droplets of alkanes mixtures free rising in a column filled with water at rest. Specificities of the rainbow produced by these droplets with a low relative refractive index were studied using different asymptotic light scattering models and the Lorenz-Mie electromagnetic theory. Thanks to the development of different direct and reverse (parametric) approaches, it was demonstrated both numerically and experimentally that this optical technique allows estimating individually (or collectively) the diameter (in average) and the mixing fraction of a few tens of thousands of droplets with a few percent of accuracy. Preliminary works have been carried out on the time-resolved extraction of acetone from an aqueous continuous medium to a sessile droplet initially composed of pure toluene. They have revealed that the transfer (diffusion and molecular splitting) constants can be estimated from the analysis of the temporal evolution of the rainbow signals using an inverse method that integrates a molecular diffusion model with a radial symmetry and an electromagnetic light scattering model
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Sebem, Renan. "Customização de sensibilidade de sensores a redes de período longo em fibras ópticas monomodo padrão e aplicações." Universidade do Estado de Santa Catarina, 2015. http://tede.udesc.br/handle/handle/2086.
Full textAbstract:
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Previous issue date: 2015-09-21Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior
This work explores the potential and shows the implementation of the long period gratings as refractive index sensors. It is proposed a sensor design where the refractive index sensitivity is improved. The design includes the use of the sensor with simple and low cost interrogation. Several manufacturing parameters are investigated and the process is enhanced to meet the design specifications, and also to obtain repeatability in the process. New ideas were proposed to manufacture tilted gratings and to control the index modulation duty cycle in a practical way with inexpensive equipment. The inscription of the fiber sensor is made by CO2 laser, point to point, with a uniform index modulation. The gratings were interrogated by an optical spectrum analyzer and also by edge filter demodulation in the 1550 nm region through an electronic board, developed in this work with automatic normalization of the signal. Results show that the refractive index sensitivity is influenced by several design and manufacturing parameters of the fiber grating. Performed experiments show a considerable increase in the refractive index sensitivity of the grating.
Este trabalho explora o potencial e demonstra a implementação das redes de período longo em fibra como sensores de índice de refração. É proposto um projeto do sensor em que a sensibilidade ao índice de refração é aperfeiçoada. O projeto contempla a utilização do sensor com interrogação de maneira simples e de baixo custo. Diversos parâmetros de fabricação são investigados e o processo é aprimorado para atingir as especificações de projeto, e também a fim da obtenção de repetibilidade no processo. Novas ideias foram propostas para fabricação de redes inclinadas e para o controle do duty cycle da modulação de índice da rede de maneira prática com equipamentos de baixo custo. A fabricação do sensor em fibra é feita através de laser de CO2, ponto a ponto, e com modulação de índice uniforme. As redes foram interrogadas através de analisador de espectro óptico e também por demodulação de borda de filtro na região de 1550 nm através de uma placa eletrônica, desenvolvida neste trabalho com normalização automática do sinal. Resultados mostram que a sensibilidade ao índice de refração é influenciada por alguns parâmetros de projeto e fabricação da rede em fibra. Experimentos realizados mostraram um aumento considerável na sensibilidade da rede ao índice de refração.
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Imran, Hafiz Ali. "Remote Sensing Tools for Monitoring Grassland Plant Leaf Traits and Biodiversity." Doctoral thesis, Università degli studi di Trento, 2022. http://hdl.handle.net/11572/329592.
Full textAbstract:
Grasslands are one of the most important ecosystems on Earth, covering approximately one-third of the Earth’s surface. Grassland biodiversity is important as many services provided by such ecosystems are crucial for the human economy and well-being. Given the importance of grasslands ecosystems, in recent years research has been carried out on the potential to monitor them with novel remote sensing techniques. Improved detectors technology and novel sensors providing fine-scale hyperspectral imagery have been enabling new methods to monitor plant traits (PTs) and biodiversity.
The aims of the work were to study different approaches to monitor key grassland PTs such as Leaf Area Index (LAI) and biodiversity-related traits. The thesis consists of 3 parts: 1) Evaluating the performance of remote sensing methods to estimate LAI in grassland ecosystems, 2) Estimating plant biodiversity by using the optical diversity approach in grassland ecosystems, and 3) Investigating the relationship between PTs variability with alpha and beta diversity for the applicability of the optical diversity approach in a subalpine grassland of the Italian Alps
To evaluate the performance of remote sensing methods to estimate LAI, temporal and spatial observations of hyperspectral reflectance and LAI were analyzed at a grassland site in Monte Bondone, Italy (IT-MBo). In 2018, ground temporal observations of hyperspectral reflectance and LAI were carried out at a grassland site in Neustift, Austria (AT-NEU). To estimate biodiversity, in 2018 and 2019 a floristics survey was conducted to determine species composition and hyperspectral data were acquired at two grassland sites: IT-MBo and University of Padova’s Experimental Farm, Legnaro, Padua, Italy (IT-PD) respectively. Furthermore, in 2018, biochemistry analysis of the biomass samples collected from the grassland site IT-MBo was carried out to determine the foliar biochemical PTs variability.
The results of the thesis demonstrated that the grassland spectral response across different spectral regions (Visible: VIS, red-edge: RE, Near-infrared: NIR) showed to be both site-specific and scale-dependent. In the first part of the thesis, the performance of spectral vegetation indices (SVIs) based on visible, red-edge (RE), and NIR bands alongside SVIs solely based or NIR-shoulder bands (wavelengths 750 - 900 nm) was evaluated. A strong correlation (R2 > 0.8) was observed between grassland LAI and both RE and NIR-shoulder SVIs on a temporal basis, but not on a spatial basis. Using the PROSAIL Radiative Transfer Model (RTM), it was demonstrated that grassland structural heterogeneity strongly affects the ability to retrieve LAI, with high uncertainties due to structural and biochemical PTs co-variation.
In the second part, the applicability of the spectral variability hypothesis (SVH) was questioned and highlighted the challenges to use high-resolution hyperspectral images to estimate biodiversity in complex grassland ecosystems. It was reported that the relationship between biodiversity (Shannon, Richness, Simpson, and Evenness) and optical diversity metrics (Coefficient of variation (CV) and Standard deviation (SD)) is not consistent across plant communities. The results of the second part suggested that biodiversity in terms of species richness could be estimated by optical diversity metrics with an R2 = 0.4 at the IT-PD site where the grassland plots were artificially established and are showing a lower structure and complexity from the natural grassland plant communities. On the other hand, in the natural ecosystems at IT-MBo, it was more difficult to estimate biodiversity indices, probably due to structural and biochemical PTs co-variation. The effects of canopy non-vegetative elements (flowers and dead material), shadow pixels, and overexposed pixels on the relationship between optical diversity metrics and biodiversity indices were highlighted.
In the third part, we examined the relationship between PTs variability (at both local and community scales, measured by standard deviation and by the Euclidean distances of the biochemical and biophysical PTs respectively) and taxonomic diversity (both α-diversity and β-diversity, measured by Shannon’s index and by Jaccard dissimilarity index of the species, families, and functional groups percent cover respectively) in Monte Bondone, Trentino province, Italy. The results of the study showed that the PTs variability metrics at alpha scale were not correlated with α-diversity. However, the results at the community scale (β-diversity) showed that some of the investigated biochemical and biophysical PTs variations metrics were associated with β-diversity. The SVH approach was also tested to estimate β-diversity and we found that spectral diversity calculated by spectral angular mapper (SAM) showed to be a better proxy of biodiversity in the same ecosystem where the spectral diversity failed to estimate alpha diversity, this leading to the conclusion that the link between functional and species diversity may be an indicator of the applicability of optical sampling methods to estimate biodiversity.
The findings of the thesis highlighted that grassland structural heterogeneity strongly affects the ability to retrieve both LAI and biodiversity, with high uncertainties due to structural and biochemical PTs co-variation at complex grassland ecosystems. In this context, the uncertainties of satellite-based products (e.g., LAI) in monitoring grassland canopies characterized by either spatially or temporally varying structure need to be carefully taken into account. The results of the study highlighted that the poor performance of optical diversity proxies in estimating biodiversity in structurally heterogeneous grasslands might be due to the complex relationships between functional diversity and biodiversity, rather than the impossibility to detect functional diversity with spectral proxies.
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Wood, Thomas. "Application des techniques d’optique guidée à la détection de gaz." Thesis, Aix-Marseille, 2013. http://www.theses.fr/2013AIXM4321/document.
Full textAbstract:
Dans un monde de plus en plus pollué par l'activité industrielle, la détection des espèces gazeuses nocives dans l'atmosphère est d'une importance essentielle. Le marché des capteurs de gaz est déjà bien développé, avec la présence de diverses technologies et principes de détection, chacune présentant des avantages et des inconvénients intrinsèques. Dans le cadre de cette thèse, un alliage entre deux ou plusieurs technologies de détection typiquement utilisées de façon autonome a été visée, afin d'améliorer les performances globales des systèmes capteurs ainsi formées. A ce fin, nous avons conçu et étudié des dispositifs capteurs basées sur la transduction optique, couplée à un matériau sensible au gaz cible à détecter. Plus précisément, nous avons intégré pour la première fois un matériau catalyseur pouvant accélérer le taux d'oxydation des espèces chimiques (tel le monoxyde de carbone ou l'hydrogène) avec une architecture optique capable d'absorber la chaleur cédée lors de cette oxydation. L'augmentation de température occasionnée est traduite en une variation d'intensité lumineuse constituante le signal de sortie du capteur. Les travaux effectués sur les mesures de la dispersion thermique et chromatique de l'indice de réfraction des matériaux constituant le transducteur optique par des techniques d'optique guidé, ellipsométrie et des techniques photométriques sont présentés. Le sondage par moyen optique des propriétés électriques des matériaux semiconducteurs a également été étudié, y compris les variations de ces propriétés en présence des gaz oxydants, réducteurs et combustiblesIn a world suffering from increasing air pollution due to spiraling industrial activity, the detection of toxic gasses in the atmosphere is of paramount importance. The gas detector market is already well developed, and features a wide variety of detection technologies and techniques, each presenting its own set of intrinsic advantages and drawbacks. In this thesis, a combination of two or more technologies typically used independently has been studied in order to improve the global performances of gas detection systems. To this length, we have conceived and studied detector architectures based upon optical transduction systems, coupled with a material presenting a specific sensitivity to the target gas. More precisely, we have for the first time integrated a catalyst designed to accelerate the oxidation rate of chemical species (such as carbon monoxide or hydrogen) with an optical component capable of absorbing the heat generated by the oxidation reaction. The associated increase in temperature is translated to a variation of the optical intensity comprising the exit signal of the detector. The work carried out measuring the chromatic and temperature dispersion of the refractive index of the materials comprising the optical transduction component by guided mode techniques, ellipsometry and photometric techniques is presented. The optical probing of the electrical properties of semiconductor materials has also been studied, including the variations of these properties following interactions with oxidizing, reducing, or combustible gasses
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Ahmed, Anwar. "COST AND ACCURACY COMPARISONS IN MEDICAL TESTING USING SEQUENTIAL TESTING STRATEGIES." VCU Scholars Compass, 2010. http://scholarscompass.vcu.edu/etd/103.
Full textAbstract:
The practice of sequential testing is followed by the evaluation of accuracy, but often not by the evaluation of cost. This research described and compared three sequential testing strategies: believe the negative (BN), believe the positive (BP) and believe the extreme (BE), the latter being a less-examined strategy. All three strategies were used to combine results of two medical tests to diagnose a disease or medical condition. Descriptions of these strategies were provided in terms of accuracy (using the maximum receiver operating curve or MROC) and cost of testing (defined as the proportion of subjects who need 2 tests to diagnose disease), with the goal to minimize the number of tests needed for each subject while maintaining test accuracy. It was shown that the cost of the test sequence could be reduced without sacrificing accuracy beyond an acceptable range by setting an acceptable tolerance (q) on maximum test sensitivity. This research introduced a newly-developed ROC curve reflecting this reduced sensitivity and cost of testing called the Minimum Cost Maximum Receiver Operating Characteristic (MCMROC) curve. Within these strategies, four different parameters that could influence the performance of the combined tests were examined: the area under the curve (AUC) of each individual test, the ratio of standard deviations (b) from assumed underlying disease and non-disease populations, correlation (rho) between underlying disease populations, and disease prevalence. The following patterns were noted: Under all parameter settings, the MROC curve of the BE strategy never performed worse than the BN and BP strategies, and it most frequently had the lowest cost. The parameters tended to have less of an effect on the MROC and MCMROC curves than they had on the cost curves, which were affected greatly. The AUC values and the ratio of standard deviations both had a greater effect on cost curves, MROC curves, and MCMROC curves than prevalence and correlation. The use of BMI and plasma glucose concentration to diagnose diabetes in Pima Indians was presented as an example of a real-world application of these strategies. It was found that the BN and BE strategies were the most consistently accurate and least expensive choice.
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Bouzid, Abdenbi. "Etude d'optimisation de l'efficacite de diffraction par des materiaux transparents : application a la realisation d'hologramme de phase avec differentes gammes de frequences spatiales." Strasbourg 1, 1987. http://www.theses.fr/1987STR13121.
Full textAbstract:
Analyse theorique des proprietes des reseaux de phase, conditions d'etude et de realisation des element optiques holographiques pour un certain nombre d'applications. Evaluation du materiau photosensible permettant d'atteindre des efficacites de diffraction tres proches de 100 %. Mise au point d'une methode de suivi de l'evolution du materiau durant le processus de fabrication des composants. Nous pouvons determiner separement les valeurs des indices de refraction et des epaisseurs par interferometrie mach-zehnder
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Amri, Rim. "Estimation régionale de l'évapotranspiration sur la plaine de Kairouan (Tunisie) à partir de données satellites multi-capteurs." Phd thesis, Toulouse 3, 2013. http://thesesups.ups-tlse.fr/2308/.
Full textAbstract:
L'objectif principal de cette thèse est de comprendre le fonctionnement d'un écosystème semi-aride, en développant des méthodologies permettant de combiner des mesures satellites optique et micro-onde et un modèle semi-empirique pour estimer l'évapotranspiration et sa dynamique saisonnière dans une région semi-aride (plaine de Kairouan). L'estimation de cette dernière nécessite une bonne description de la dynamique du couvert végétal et un suivi du stock d'eau dans le sol. Pour se faire, une analyse de la dynamique de la végétation est faite sur la base de la série temporelle SPOT VEGETATION de 1998 à 2010. Pour appréhender le comportement de la végétation face à des fréquentes périodes de sècheresse, une analyse fractale est developpée pour étudier la persistance du couvert végétal. Un nouvel indice statistique VAI " Vegetation Anomaly Index " décrivant l'état du stress hydrique de la végétation a été proposé. Cet indice quantitatif permet de décrire à l'échelle mensuelle l'état de la végétation. Plusieurs approches de validation sont mises en œuvre pour montrer la performance de cet indice. En termes de suivi du stock d'eau dans le sol, l'analyse est basée sur des produits d'humidité (IPF Université de Vienne) des diffusiomètres spatiaux ERS et ASCAT/METOP. Ces produits ont été validés sur notre site d'étude via deux approches différentes. Un indice de sécheresse a été proposé à partir de la longue série de produits d'humidité qui couvre vingt années (de 1991 à 2010). L'indice proposé MAI " Moisture Anomaly Index " est basé sur une analyse des anomalies des variabilités temporelles des stocks d'eau dans le sol, estimées par les satellites ERS et ASCAT/METOP. Une analyse comparative avec d'autres indices de sécheresse, particulièrement le SPI " Standardized Precipitation Index " est faite pour mettre en évidence la performance de cet indice. Ces informations tirées à partir des deux séries temporelles optiques et micro-ondes sont ensuite intégrées dans un modèle simple et opérationnel, le modèle FAO-56 (approche double coefficient culturale) pour la cartographie de l'évapotranspiration réelle journalière. Une validation de cette approche est proposée en confrontant les résultats avec des sorties d'un modèle SVAT : ISBA-A-gsThe main objective of this thesis is to understand the functioning of a semi-arid ecosystem by developing methodologies from combined optical and microwave satellite measurements in order to assess evapotranspiration and its seasonal dynamics in a semi-arid region (Kairouan plain). The retrieving of the latter requires a good description of the vegetation dynamics and monitoring the water content in the soil. For this purpose, an analysis of vegetation dynamics is made on the basis of the SPOT VEGETATION time series from 1998 to 2010. To understand the vegetation behavior along frequent periods of drought, fractal analysis is an appropriate tool to study the vegetation persistence. A new statistical index referred to VAI "Anomaly Vegetation Index" describing the state of vegetation water stress is proposed. This quantitative index can be used to describe at a monthly scale the state of vegetation. Several validation approaches are implemented to test the performance of this index that confirms its reliability. In terms of monitoring the soil water content, moisture products derived from ERS and ASCAT / Metop scatterometer are availables. These products are validated in our study using two different approaches. A statistical drought monitoring index is proposed from a long time series of moisture products that covers twenty years (from 1991 to 2010). The index proposed referred to MAI "Moisture Anomaly Index" is based on anomaly analysis of temporal variability of soil water content, estimated from ERS and ASCAT / Metop scatterometers. A comparative analysis with other drought indices, particularly SPI "Standardized Precipitation Index" is made and shows the performance of our index. This information derived from the two time series optical and microwave are then integrated into a simple and operational model FAO-56 (dual crop coefficient approach) for mapping at a daily scale the evapotranspiration at 1km resolution. A validation of this approach is generated by comparing the results with the outputs of a SVAT model: ISBA-A-gs
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GARRIGUES, Sebastien. "Hétérogénéité spatiale des surfaces terrestres en télédétection : caractérisation et influence sur l'estimation des variables biophysiques." Phd thesis, Agrocampus - Ecole nationale supérieure d'agronomie de renneS, 2004. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00010425.
Full textAbstract:
La télédétection permet d'estimer les variables biophysiques révélatrices de l'état et du fonctionnement du couvert végétal. A l'heure actuelle, la répétitivité temporelle nécessaire pour caractériser le fonctionnement des couverts végétaux n'est assurée que par des capteurs à large champ observant la surface à des résolutions spatiales hectométrique ou kilométrique. Toutefois, l'hétérogénéité spatiale intra-pixellaire constitue une source d'incertitude significative lorsque les relations entre les variables biophysiques et les variables radiométriques mesurées par télédétection sont non linéaires. L'hétérogénéité du pixel moyenne résolution est caractérisée à partir du variogramme d'images de variables radiométriques (NDVI, PIR, ROUGE) issues d'un capteur à haute résolution spatiale. L'analyse de différents paysages montre que les échelles de variation expliquant la plus grande part de variabilité de la couverture végétale ont une gamme de valeur comprise entre 60m et 800m. D'autre part, un modèle a été construit pour corriger l'erreur d'estimation des variables biophysiques induite par l'hétérogénéité spatiale du pixel moyenne résolution. L'erreur d'estimation s'exprime de façon multiplicative en fonction du degré d'hétérogénéité et du degré de non linéarité de la relation entre la variable radiométrique et la variable biophysique. La correction est satisfaisante, en particulier à 1000m de résolution. A partir de la caractérisation de l'hétérogénéité spatiale de dix-huit paysages, la résolution spatiale optimale qui permet de capturer le maximum de variabilité de la couverture végétale du paysage pour minimiser l'erreur d'estimation a été estimée à 30m.
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Giraudet, Cédric Michel Marius. "Contributions à l’étude de la thermo diffusion de mélanges binaires en conditions de réservoirs." Thesis, Pau, 2015. http://www.theses.fr/2015PAUU3003/document.
Full textAbstract:
La thermodiffusion, également appelé effet Soret, décrit le couplage entre les gradients de température et les flux massiques qui en résultent. Ce phénomène intervient dans de nombreux processus naturels et applications industrielles. En particulier, les réservoirs pétroliers sont sujets à ce phénomène impliquant des fluides multi constituants confinés dans une matrice poreuse et soumis à un gradient de température. Néanmoins, malgré beaucoup des progrès, il existe relativement peu de mesures fiables de ce phénomène et sa modélisation reste largement un problème ouvert. L’objectif principal de cette thèse s’inscrit dans ce cadre, à savoir développer une approche expérimental permettant de fournir des données de références sur la thermodiffusion notamment dans l’optique de quantifier l’effet de la pression sur cette dernière. Ainsi, durant cette thèse, nous avons développé une cellule de thermodiffusion en milieu libre qui permet d’étudier par shadowgraphie les fluctuations de non équilibre induites par effet Soret. L’appareil de mesure a ensuite été utilisé pour étudier deux mélanges binaires représentatifs de fluides pétroliers, à savoir le mélange équimassique tétraline/dodécane (en phase liquide) et le mélange dioxyde de carbone/méthane (en phases gaz et supercritique). En complément, des simulations de dynamique moléculaire ont été réalisées sur le mélange dioxyde de carbone/méthane. Par analyse dynamique des images de shadowgraphie nous avons pu déterminer les coefficients de diffusion et Soret en fonction de la pression pour le mélange tétraline/dodécane. Aux incertitudes près, nous observons une décroissance linéaire avec la pression pour ces coefficients. De plus nous avons observé l’effet du confinement de la cellule sur les fluctuations en très bon accord avec la théorie et les simulations. Pour le mélange dioxyde de carbone/méthane l’analyse dynamique a montré une cinétique difficilement accessible de par les limites physiques et informatiques du dispositif expérimental utilisé. L’analyse statique montre, quant à lui, une croissance rapide de l’amplitude des fluctuations avec la pression jusqu’à un seuil au-delà duquel elle décroît. Sur ce mélange les simulations de dynamique moléculaire ont montré un bon accord avec les prédictions théoriquesThermodiffusion, also called the Soret effect, describes the coupling between temperature gradient and resulting fluxes. This phenomenon is involved in a number of natural and industrial processes. In particular, multi components fluids in petroleum reservoirs are subjected to this phenomenon because of the geo-thermal gradient. Nevertheless, in spite of a lot of advances, there are few available data of this phenomenon and the establishment of a theoretical model, able to give a quantitative estimation of these transport coefficients whatever molecules in presence, is still an open question. The principal aim of this thesis is to develop an experimental approach allowing providing reference data on thermodiffusion as a function of the pressure. During this thesis, we developed a high pressure thermodiffusion cell in free medium, enabling us to study concentration non-equilibrium fluctuations induced by the Soret effect by means of shadowgraph optical technique. With this setup we investigated two binary mixtures representatives of petroleum fluids; namely the equimassic tetralin/dodecane mixture in liquid phase and the carbon dioxide/methane mixture in gaseous and super critical state. Furthermore, molecular dynamic simulations on the second mixture were performed. Using a dynamic image analysis, we have measured molecular diffusion and Soret coefficient for the tetralin/dodecane mixture. Within experimental uncertainties, we observed a linear decrease of these coefficients with the pressure. Furthermore, we were able to observe the effect of confinement (finite size effect induced by cell vertical boundary conditions) on fluctuation dynamics, in good agreement with calculations and simulations based on hydrodynamic fluctuation theory on similar solutal Rayleigh number. Concerning the carbon dioxide/methane mixture, the dynamic analysis revealed a kinetic too fast for our experimental apparatus. Conversely, static analysis revealed a rapid increase of the non-equilibrium fluctuation magnitude as a function of the pressure up to a threshold beyond which it decreases. On this mixture, performed molecular dynamic simulations provided results in good agreement with expected theoretical behaviour