Job offer

Organisation/Company: Institut Supérieur de l'Aéronautique et de l'Espace

Research Field: Technology

Researcher Profile: Recognised Researcher (R2), Leading Researcher (R4), First Stage Researcher (R1), Established Researcher (R3)

Country: France

Application Deadline: 1 Jun 2025 - 22:00 (UTC)

Type of Contract: Temporary

Job Status: Full-time

Is the job funded through the EU Research Framework Programme? Not funded by a EU programme

Is the Job related to staff position within a Research Infrastructure? No

Offer Description

La température de surface, Land Surface Temperature (LST) en anglais, dérivée des données satellitaires dans l'infrarouge thermique (IRT) est une variable clé pour l'étude du climat urbain, en particulier le phénomène d'îlot de chaleur urbain (ICU). Les données de LST permettent, par exemple, l'estimation d'indicateurs de stress thermique et de vulnérabilité ou le développement de stratégies d'adaptation. Grâce à des résolutions spatiales et temporelles plus élevées que celles des capteurs IRT spatiaux actuels, les prochaines missions satellitaires (LSTM-ESA, TRISHNA-CNES/ISRO, SBG-NASA) permettront des études sans précédent de l'effet d'îlot de chaleur urbain à l'échelle locale. Ces missions fourniront plusieurs images IRT par semaine avec une résolution au sol de 50 à 60 m, ce qui permettra de surmonter les limites spatiales et temporelles actuelles pour l'étude des phénomènes microclimatiques urbains.

À ces résolutions, la nature et la structure 3D de la surface urbaine ont un impact significatif sur la directionnalité des températures mesurées, qui seront acquises à différents angles de vue par les satellites. Une bonne compréhension de ces effets directionnels est donc nécessaire pour produire des données de LST précises et comparables. Il s'agit d'une étape cruciale pour l'utilisation des données dans le cadre du suivi du climat urbain.

La LST est généralement dérivée d'observations à distance du rayonnement thermique émis, exprimé en tant que température de brillance. Cependant, la structure tridimensionnelle des villes complique les observations en raison du réchauffement solaire non uniforme des facettes urbaines, qui induit une anisotropie dans l'émission thermique de surface à l'échelle locale. Par conséquent, la température de brillance urbaine mesurée à distance varie intrinsèquement en fonction de l'angle de vue du capteur. Ces variations peuvent être extrêmement importantes, évaluées entre 5 et 7 K et jusqu'à 10 K lors d'une campagne aéroportée au-dessus de Toulouse (Lagouarde et al., 2010). Bien que des études antérieures aient mis en évidence la nécessité de corriger les mesures TIR pour les effets directionnels dans les environnements urbains, aucune d'entre elles n'est adaptée à la résolution spatiale de LSTM, TRISHNA ou SBG.

L'objectif de cette thèse est donc d'étudier l'impact des effets directionnels induits par la structure urbaine 3D sur la température de brillance mesurée à l'échelle des futures missions du satellite TIR. L'idée est d'identifier les principaux paramètres ayant une influence en modélisant et quantifiant ces effets directionnels pour différentes configurations urbaines (structure des bâtiments, orientation, composition) en utilisant les données réelles de la campagne aéroportée CAPITOUL et le modèle de transfert radiatif DART, adapté à un environnement 3D structuré. Cela devrait conduire au développement d'un modèle directionnel semi-physique pour corriger les effets directionnels et normaliser les données acquises à différentes géométries d'observation et d'éclairement.

Work Location(s)

Number of offers available: 1

Company/Institute: Institut Supérieur de l'Aéronautique et de l'Espace

Country: France

City: Toulouse Cedex

Funding category: Contrat doctoral

Concours pour un contrat doctoral