Imagerie en champ proche de systèmes racinaires par radar à pénétration de sol
Auteur / Autrice : | Abderrahmane Aboudourib |
Direction : | Mohammed Serhir |
Type : | Thèse de doctorat |
Discipline(s) : | Physique |
Date : | Soutenance le 14/12/2020 |
Etablissement(s) : | université Paris-Saclay |
Ecole(s) doctorale(s) : | École doctorale Electrical, optical, bio-physics and engineering |
Partenaire(s) de recherche : | Laboratoire : Laboratoire Génie électrique et électronique de Paris (Gif-sur-Yvette, Essonne ; 1998-....) - Laboratoire des signaux et systèmes (Gif-sur-Yvette, Essonne ; 1974-....) |
référent : CentraleSupélec (2015-....) | |
Jury : | Président / Présidente : Lionel Pichon |
Examinateurs / Examinatrices : Claire Migliaccio, Amélie Litman, Xavier Dérobert, Sébastien Lambot, Dominique Lesselier, Albane Saintenoy | |
Rapporteurs / Rapporteuses : Claire Migliaccio, Amélie Litman |
Résumé
La cartographie de systèmes racinaires dans des sols dispersifs et inhomogènes est mise en œuvre au moyen d’une technique non-destructive : le radar à pénétration de sol (dit GPR). Ce travail est motivé par les besoins croissants en termes de contrôle de santé et de stabilité des arbres, ainsi que l’impact négatif des racines sur les infrastructures urbaines pouvant parfois compromettre la sécurité des personnes et des biens. Un état de l'art a permis de déterminer les facteurs limitant la détection et la résolution des racines ligneuses (diamètre > 0,5 cm) par GPR. Puis l'accent est mis sur une nouvelle procédure de traitement pour reconstruire les architectures 3-D des racines à partir de données GPR sans information a priori sur les sols impliqués. La viabilité de la méthode proposée est étudiée à partir de simulations numériques (via gprMax) pour des modèles de racines réalistes en environnements hétérogènes dispersifs; cela implique un nombre de configurations pour une variété de sols. Des mesures contrôlées en laboratoire sont conduites sur des prototypes de racines en utilisant un système bi-statique dans la gamme fréquentielle 300 MHz – 3,3 GHz. Ceci est étendu à des études terrain de systèmes racinaires d’arbres réels avec l'utilisation d'un GPR commercial (MALA). Les bonnes performances et la pertinence de l'approche proposée sont illustrées par de multiples exemples.