Stage - Comparaison des modèles de transfert radiatif atmosphériques

Magellium (Groupe Artal), avec ses 300 collaborateurs, est un acteur indépendant, spécialiste sur la chaîne de valorisation du pixel et de la donnée image et vidéo (du capteur satellite, aéroporté ou drone jusqu’à son utilisation dans les systèmes d’information géographique, la cartographie et la Géointelligence). Magellium promeut la maîtrise des technologies du logiciel, de l’IA, du traitement d’image et de la géomatique.

 L’unité Earth Observation est en charge des activités de traitement d’images d’origine spatiale. Ses domaines d’expertise sont : la géométrie des capteurs & le traitement d’image, la calibration/validation & le contrôle qualité et les services d’observation de la Terre. Nos experts en télédétection, nos scientifiques et nos concepteurs de logiciels spécialisés se concentrent sur les programmes de R&D, les algorithmes de traitement, les systèmes de segment sol et les services environnementaux. Observer la Terre depuis l'espace, surveiller notre environnement et les changements climatiques sont nos défis.

Pour ces projets concernant notre environnement et les changements climatiques, Magellium propose le stage suivant intitulé :

Comparaison des modèles de transfert radiatif atmosphériques

CONTEXTE

Les modèles de transfert radiatif atmosphérique (RTM) sont des outils logiciels qui aident les chercheurs à comprendre les processus radiatifs se produisant dans l'atmosphère terrestre. Compte tenu de leur importance dans les applications de télédétection, la comparaison des RTM atmosphériques est donc l'une des principales tâches utilisées pour évaluer les performances des modèles et identifier les caractéristiques qui diffèrent entre les modèles. Cela peut être une tâche complexe qui nécessite une bonne connaissance des entrées/sorties du modèle et la génération de grandes bases de données de simulations cohérentes. Avec l'évolution de ces outils logiciels, leur complexité croissante a des implications sur leur utilisation dans des applications pratiques et sur la comparaison de modèles. Les interfaces utilisateur graphiques spécifiques au RTM existantes ne sont pas optimisées pour effectuer des études de comparaison d'une grande variété de RTM atmosphériques.

Pour faciliter la génération de grandes bases de données pour une variété de RTM atmosphériques on a développé l’outil Atmospheric Look-up table Generator (ALG) ALG permet une utilisation cohérente et intuitive pour exécuter des RTM et stocker de données simulées pour toute configuration spectrale dans le domaine optique.

ALG permet ainsi faire des analyses de sensitivité, entrainer des modèles machine learning (emulateurs) ainsi qu’automatiser la génération des données pour l’exercice RAMI4ATM.  Actuellement ALG est compatible avec des RTM atmosphériques largement utilisés (6SV, MODTRAN, libRadtran, SBDART, ARTDECO). Mais la liste des RTM utilisées dans le cadre des applications pour l’Observation de la Terre est large et des évolutions continues sont menées de façon régulier dans ce domaine de recherche.

SUJET

L’objectif de ce stage sera contribué à l’évolution de l’outil ALG en ajoutant des interfaces pour les RTM Eradiate (https://www.eradiate.eu/site/) et SCIATRAN (https://www.iup.uni-bremen.de/sciatran/) afin de les comparer avec des autres RTM atmosphériques déjà disponibles dans ALG. Vous aurez donc pour objectifs :

• Installation et utilisation d’ALG avec les RTM 6SV et libRadtran, que vous devrez compiler précédemment.

• Installation, compilation et utilisation des RTMs Eradiate et SCIATRAN à parler de leurs manuels utilisateur.

• Intégration d’Eradiate et SCIATRAN dans ALG. En particulier :

  • Développent des fonctions pour l’écriture des inputs et la lecture des outputs.

  • Adaptation des modules pour la génération d’aérosols et profils atmosphériques compatibles avec ces RTMs.

  • Actualisation du manuel utilisateur d’ALT (en html).

• Contribution dans l’exercice RAMI4ATM de la Commission Européenne (EC).

Les travaux seront réalisés en Matlab, dans un système Windows mais avec un composant de Linux. Vous travaillerez en collaboration actif avec les experts en transfert radiatif, correction atmosphérique et Machine Learning pour définir le plan travail, développer l’outil et générer les données. Vous devrez être autonome dans leur mise en œuvre.

PERSPECTIVE

Des perspectives pour rejoindre les équipes Magellium pourront être proposées à l’issue de ce stage en fonction des opportunités, que ce soit sur ces projets spatiaux ou des collaborations avec des laboratoires. Vous allez faire aussi des contacts avec plusieurs instituts de recherche tels que l’Univ. de Valencia (Espagne) et entreprises (Rayference) qui vous permettant avoir élargir votre network professionnel.

Etudiant(e) en cursus universitaire ou en école d'ingénieur et préparant un diplôme de niveau Bac+5 dans le domaine de la télédétection, physique, traitement d’images, ou informatique, vous êtes intéressé(e) et motivé(e) pour réaliser une thèse à la suite du stage. Vous avez une expérience prouvée en programmation numérique (Matlab) et disposez d’un bon bagage physique (transfert radiative), informatiques (scripts shell, compilation et développement de software) et connaissances sur l’Observation de la Terre (mission satellites), en particulier pour des missions optiques.

#transfert radiatif #émulateurs #atmosphére #simulation des données

#Matlab #Linux for Windows