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Méthodes numériques adjointes et inverses couplant mesures et modèles physiques au service des enjeux de la ville et des territoires

Waeytens, Julien;

Méthodes numériques adjointes et inverses couplant mesures et modèles physiques au service des enjeux de la ville et des territoires

Abstract

Managing the city and the territories is a complex task requiring expertise in a broad range of fields. During the 21st century, the city and the territories must face major environmental and social challenges such as water scarcity, global warming, air quality and many others global issues. Physical modeling and numerical simulation are promising to give help decision tool to collectivities and to provide new services to citizens. In my research works, I have proposed adjoint numerical methods to limit the number of sensor to be deployed using optimal sensor placement strategy and inverse methods to get more representative numerical simulations describing urban physical phenomena. This transversal approach has been applied to various areas such as air and water quality, thermal building problem and structural health monitoring. Finally, experiments have been designed and conducted to test and to validate the proposed numerical methods using real measurements notably from the Equipment of Excellence Sense-City.; La gestion de la ville et des territoires est une tâche complexe nécessitant de multiples compétences dans des domaines très variés. Au cours de ce XXIème siècle, la ville et les territoires doivent faire face à des enjeux majeurs sur le plan environnemental et sociétal : la rareté de l'eau, le réchauffement climatique, la qualité de l'air et bien d'autres problématiques sont au coeur des préoccupations mondiales. La modélisation physique et la simulation numérique sont des outils prometteurs pour mieux gérer la ville et les territoires et fournir de nouveaux services aux citoyens. Dans mes travaux, j'ai proposé des méthodes numériques adjointes de positionnement optimal de capteurs afin de déployer le minimum d'instrumentation et des méthodes inverses afin d'améliorer la qualité des simulations numériques décrivant les phénomènes physiques urbains. Cette approche transversale a été appliquée à de nombreux domaines comme la qualité de l'air et de l'eau, la thermique du bâtiment et la surveillance de la santé des structures. Enfin, des expérimentations ont été conçues et réalisées afin de tester et de valider les méthodes numériques proposées en exploitant des mesures réelles issues notamment de l'équipement d'excellence Sense-City.

Country
France
Keywords

PROBLEME INVERSE, MODELISATION PHYSIQUE, MESURE, PROBLEME ADJOINT, -, SENSE CITY, PROBLEME INVERSE, MODELISATION PHYSIQUE, MESURE, PROBLEME ADJOINT, -, [PHYS.PHYS.PHYS-INS-DET]Physics [physics]/Physics [physics]/Instrumentation and Detectors [physics.ins-det], [SPI.GCIV]Engineering Sciences [physics]/Civil Engineering, [SDE.IE]Environmental Sciences/Environmental Engineering

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