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Relations statistiques entre les mesures de vent in situ et les estimations de vents en région côtière obtenus par imagerie RSO et RADARSAT-1.

Ricard, Benoit (2005). Relations statistiques entre les mesures de vent in situ et les estimations de vents en région côtière obtenus par imagerie RSO et RADARSAT-1. Mémoire. Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Maîtrise en sciences de l'eau, 102 p.

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Résumé

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Projet: Évaluation de la ressource éolienne à partir d'images RSO (Radar à Synthèse d'Ouverture) du satellite RADARSAT-l. Volet : Relations statistiques entre les valeurs de vent in situ et les estimations en milieu côtier. Cas: Golfe du Saint-Laurent Une étude réalisée à l'INRS (Choisnard, Lafrance et Bernier, 2004) a démontré l'intérêt d'utiliser la cartographie du vent par imagerie RSO (Radar à Synthèse d'Ouverture) de RADARSA T -1 en région côtière. Cette étude a mis en évidence la complémentarité qu'apporte cette méthode aux modèles meso-échelles déjà utilisés par l'industrie éolienne. En effet, la sensibilité du RSO face aux turbulences locales permet l'analyse des patrons de vent complexes. L'étude a été réalisée avec un jeu de 57 images radar transformées en cartes de vent du Golfe du Saint-Laurent par l'application d'un modèle hybride en bande C (modèle empirique CMOD-IFR2 et rapport de polarisation de Kirchhoff). Afin d'exploiter la méthode RSO pour estimer la distribution du vent sur la côte, il est intéressant d'évaluer l'impact du changement de régime terre/mer. Ce changement est caractérisé par une orographie plus complexe ainsi que par une augmentation de la rugosité due à l'occupation du sol en milieu terrestre. De plus, le changement de température à la surface vient influencer les déplacements d'air. L'objectif de cette étude est d'explorer une méthode d'extrapolation du vent en milieu côtier. Pour ce faire, les données de vent préalablement estimées par imagerie RSO sont comparées aux données mesurées, in situ, par les anémomètres installés sur des mâts de mesure terrestres. Avant tout, une hypothèse est posée selon laquelle la vitesse du vent en un point situé sur la côte serait une fonction des variables suivantes : Ut = f(Um,o,∆T,Zd,Za,Zr) OÙ Ut est la vitesse du vent obtenue sur terre, Um est la vitesse estimée du vent en mer, o est la direction du vent mesurée, ∆T est la différence de température à la surface (terre/mer), Zd est la distance séparant le point sur terre et la ligne de côte, Za est l'élévation de ce même point et Zr, est la longueur de rugosité moyenne séparant le point de la ligne de côte Ce travail a permis l'identification des facteurs ayant un rôle sur la distribution des vents en milieu côtier. Ainsi, cinq facteurs ont été retenus pour l'évaluation de leurs impacts sur les déplacements d'air. De plus, cette recherche identifie des sources de données qui sont très utiles pour l'évaluation de la ressource éolienne au Québec et même au Canada en plus de proposer une démarche à suivre pour cibler ou paramétrer les facteurs retenus. Du point de vue méthodologique, l'utilisation d'un SIG (Système d'Information Géographique) permet de corréler les facteurs qui sont co-localisés. Les couches d'information géoréférencées, représentant les différents facteurs, sont superposées afin d'analyser leur influence respective. Les données numériques pour 12 sites de la région côtière située au nord de la péninsule gaspésienne ont été comparées. Ces analyses ont fait ressortir que chaque site possède des caractéristiques distinctes susceptibles d'influencer la vitesse et/ou la direction du vent et que la portée relative de ces facteurs est inter-reliée. Pour surmonter cette difficulté, l'étude propose de séparer les données de l'échantillon en un certain nombre de classes en fonction de la direction du vent et de la situation orographique du milieu. Finalement, en séparant l'échantillon en classes et en intégrant un facteur qui est sensible à la pente du milieu côtier ou à la rugosité de la surface, nous sommes en mesure d'améliorer l'explication de la mesure terrestre à partir de la mesure marine. Cette amélioration est obtenue grâce à une liste d'équations simples proposée suite à une série d’analyses.

Type de document: Mémoire
Directeur de mémoire/thèse: Bernier, Monique
Co-directeurs de mémoire/thèse: Lafrance, Gaëtan
Informations complémentaires: Résumé avec symboles
Mots-clés libres: imagerie; cartographie du vent; énergie éolienne; RSO; RADARSAT; radar; télédétection; Golfe du Saint-Laurent
Centre: Centre Eau Terre Environnement
Date de dépôt: 22 juin 2012 17:32
Dernière modification: 17 mars 2016 13:59
URI: http://espace.inrs.ca/id/eprint/421

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