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Der Prozess des Einmischens von Luft aus der freien Atmosphäre in die konvektive Grenzschicht wird mit Hilfe eines Doppler Lidars und konzeptioneller Ansätze untersucht. Durch detaillierte Betrachtung der Vorgänge an der Oberkante der Grenzschicht einerseits und der quantitativen Erfassung der Wirkung dieser Vorgänge andererseits, konnte eine Erweiterung des Prozessverständnisses erfolgen sowie Möglichkeiten zu einer robusteren numerischen Beschreibung des Prozesses aufgezeigt werden.

Entrainment --- Grenzschicht --- Doppler Lidar --- Einmischen

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L'objectif du présent mémoire est d'apporter une alternative à certaines techniques classiques de mesure de
la bathymétrie de cours d'eau. Les méthodes proposées s'appuient sur une modélisation hydraulique inverse.
En e?et, l'idée est de partir d'un levé de surface libre connu, sur base de levé LiDAR par exemple, et de
résoudre les équations de l'hydraulique pour connaitre la bathymétrie du cours d'eau.
Pour ce faire, la méthode est d'abord mise au point pour des con?gurations unidimensionnelles avant
d'être étendue à des con?gurations bidimensionnelles. Il s'avère que le comportement mathématique des
équations à la base de la résolution est tout à fait di?érent de celui des équations permettant l'établissement
de la surface libre. En e?et, le sens de propagation de l'information au sein du modèle numérique est toujours
dirigé vers l'aval et il n'y a aucune in?uence de l'aval sur l'amont. Cet aspect est notamment utilisé a?n de
résoudre numériquement par une méthode orientée qui consiste à étendre le domaine de calcul au fur et à
mesure de la résolution. La résolution repose sur la technique des volumes ?nis.
Après une série d'applications, il s'avère que la bathymétrie peut e?ectivement être déterminée mais
la solution obtenue est fortement dépendante de la qualité de la connaissance de la surface libre. Toute
perturbation de la surface libre conduit à des erreurs sur la bathymétrie, erreurs d'autant plus importantes
que le nombre de Froude est faible. Cependant, des méthodes d'atténuation des e?ets du bruit existent.
Finalement, la méthode doit encore être adaptée pour des con?gurations réelles, où les bords et les coins sont
mal estimés par la méthode actuelle.

modélisation hydraulique inverse, bathymétrie, LiDAR. --- Ingénierie, informatique & technologie > Ingénierie civile

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Coherent structures are patterns in the wind field of the atmospheric boundary layer. The deployment of two scanning Doppler lidars facilitates the measurement of the horizontal wind field, but the inherent averaging processes complicate an interpretation of the results. To assess the suitability of this technique for coherent structure detection large-eddy simulations are used as a basis for virtual measurements, and the effects of the lidar technique on the wind field structure are analyzed.

Doppler-Lidar --- atmosphärische GrenzschichtDoppler-lidar --- Meteorologie --- large-eddy simulation --- meteorology --- kohärente Strukturen --- boundary layer --- coherent structures --- Grobstruktursimulation

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In this book we successfully demonstrate a millimeter-precision laser rangefinder using a low-cost photon counter. An application-specific integrated circuit (ASIC) comprises timing circuitry and single-photon avalanche diodes (SPADs) as the photodetectors. For the timing circuitry, a novel binning architecture for sampling the received signal is proposed which mitigates non-idealities that are inherent to a system with SPADs and timing circuitry in one chip.

Photonenzähler --- Laser-EntfernungsmessgerätDistance measurement --- SPAD --- laser rangefinder --- Entfernungsmessung --- LIDAR --- photon counter

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Analog to digital converters. --- Computer programs. --- Data acquisition. --- Differential absorption lidar. --- Waveforms.