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WindMap© version 1.06 - publié
le 01.04.2010
Dr. Beda Sigrist, l'auteur
de TherMap,
a produit les cartes de ce site avec des méthodes tenant
compte des vents de pente. Pour des buts non professionnels
l'utilisation des cartes WindMap est libre. Pour une utilisation
professionnelle ou une publication ultérieure l'autorisation
écrite doit être demandée via l'adresse
de courrier électronique TherMap/WindMap citée
à la fin de ce site, et ce site mentionné comme
en étant la source.
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Cartes
de vent de pente
Un complément
de TherMap
English - Deutsch
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Bienvenue
sur WindMap
 Ces
dernières années plusieurs grands vols de distance étaient
dus aux vents de pente dont le potentiel avait été longuement
sous-estimé. Pour cette raison, et suite aux expériences
positives réalisées avec TherMap, la section météorologique
de l'OSTIV
a commencé à s'intéresser à des cartes de
vent de pente et a encouragé des développements dans ce
sens. WindMap a été développé pour répondre
à cette demande.
En positionant le curseur sur l'image
de gauche on voit un extrait de carte WindMap, l'outil permettant de
visualiser sur des cartes digitalisées le potentiel de vents
de pente ascendants pour une direction donnée du vent, en faisant
abstraction des inter-férences éventuelles dues à
la météorologie du jour ou d'effets d'ondes. L'exemple
montre en plus la trace d'un vol visualisant les zones ascendantes (bleu)
ou descendantes (blanc) observées pendant ce vol.
Pour chaque multiple de 15 degrés de la direction du vent (p.ex.
vent venant de 195 degrés dans l'image à gauche) des images
de cartes, montrant le potentiel de vents de pente ascendants, peuvent
être chargées depuis ce site. Il est aussi possible d’obtenir
au prix coûtant un CD de l'ensemble des cartes pour Autriche,
la Suisse, les Alpes Françaises, les Pyrénées ainsi
que le nord et le centre des Apennins.
Avant les vols, les cartes WindMap permettent
d'étudier les routes les plus intéressantes, ou de les
expliquer à des pilotes moins expérimentés, notamment
pour traverser des régions peu connues. Après les vols,
les trajets enregistrés (normalement sur fichiers IGC) peuvent
être superposés aux cartes correspondantes de WindMap,
afin de voir dans quelles mesures des itinéraires différents
auraient peut-être été plus avantageux. Les cartes
peuvent être importées comme cartes "raster"
dans certains logiciels d'analyse de vol.
Quoi
de neuf dans WindMap 1.06?
Sur les cartes
download les pentes en face du vent sont maintenant hachurées
lorsque il est probable qu'elles se trouvent sous le vent d'une élévation
précédente et dont le risque est plutôt sous-estimé.
Sur les cartes topographiques de base les surfaces pratiquement horizontales
ont reçu une coloration plus claire, afin de mieux faire ressortir
les petites bordures du terrain. Pour améliorer la lisibilité,
les textes et les lignes des coordonnées principales sont visualisés
en noir-blanc combiné. Les couleurs des zones ascendantes ont
par contre été maintenues, la recherche d'alternatives
n'ayant pas amené à des solutions vraiment satisfaisantes.
Une extension importante est cependant la nouvelle possibilité
de superposer les cartes à Google Earth, où elles peuvent
être accédées soit directement en 3D, soit lors
de simulations de vol.
La considération
d'effets de canalisation des vents à grande échelle reste
un domaine d'intérêt certain, mais devrait faire l'objet
d'un projet séparé, afin de maintenir la facilité
d'interprétaion des cartes actuelles.
Menu
| Le
modèle |
a. Cartes de vent de pente
simples
b. Cartes avec vent de pente canalisé |
a. Cartes de vent de pente simples
Les modèles d'élévation digitalisés (Digital
elevation models: DEM), comme par exemple celui du modèle satellite
global de 90m SRTM , décrivent la surface terrestre de façon
assez détaillée. Ces données permettent de calculer
l'orientation dans l'espace de chaque champ de surface d'environ 90
mètres. Un vent soufflant d'une direction donnée vers
un tel champ est normalement dévié, et ceci le long
de la ligne d'intersection du plan de la surface et du plan de reflection
du vecteur du vent par rapport à cette surface. Ceci n'est
évidemment valable que pour les champs touchés d'en
haut par le vecteur du vent. La composante verticale du vecteur du
vent dévié est la mesure du potentiel d'ascendance du
vent de pente. Un autre facteur sont les zones sous le vent derrière
des obstacles, dans lesquelles aucun effet ascendant est normalement
attendu. Suite à des études empiriques, WindMap définit
ces zones par une "ombre" inclinée de 10 degrés
derrière les obstacles. Malgré la simplicité
de ce modèle, il permet de générer déjà
des cartes de vent de pente assez réalistes, comme on peut
le voir sur l'extrait de carte ci-dessous.
b. Cartes avec vent de pente canalisé
Dans le modèle simple la déviation
du vent est calculée indépendemment pour chaque champ
de surface. Ceci ne correspond à la réalité que
lorsque les champs voisins ont tous la même orientation. Si
par contre le vent souffle vers le haut d'une vallée devenant
plus étroite, ceci provoque un effet de compression amenant
à une accéleration du vent. Dans le modèle actuel
plus fin, WindMap considère de tels effets de compression jusqu'à
une distance de 400 mètres. Par cette mesure les cartes deviennent
plus prononcées, comme on peut le voir en posant le curseur
sur la carte simple. Cette méthode a donc été
adoptée pour toutes les cartes offertes sur ce site.
Carte de la région à
l'est du Walensee, pour une direction de vent
de 195 degrés, générée avec le modèle
simple.
Lorsqu'on pose le curseur sur l'image, on obtient la carte tenant en
plus compte de l'effet de canalisation
| Utilisation
des cartes |
a. Sélection correcte des cartes
b. Limites de l’approche WindMap
c. Comment interpréter les cartes
d. Préparation de vol avec WindMap
e. Analyse de vol avec WindMap |
a. Sélection correcte des cartes
| Pays
: |
Selon le trajet une ou plusieurs cartes du pays doivent être
choisies
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Pays/Région
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Coin Nord-Ouest
|
Coin Sud-Est
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Suisse
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48° 00'’ N /
05° 30’ E
|
45° 30'’ N /
11° 00’ E
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Autriche
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48° 00'’ N /
09° 30’ E
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46° 00'’ N /
16° 20’ E
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Alpes Françaises
|
47° 30'’ N /
05° 00’ E
|
43° 00'’ N /
07° 30’ E
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Pyrenées
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43° 20'’ N /
03° 00’ W
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42° 00'’ N /
02° 30’ E
|
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Apennin Nord
|
45° 00'’ N /
07° 30’ E
|
43° 30'’ N /
12° 30’ E
|
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Apennin Mitte
|
43° 30'’ N /
11° 30’ E
|
41° 00'’ N /
15° 00’ E
|
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| Direction
de vent: |
Par pays/région
WindMap offre 24 cartes, pour des directions de vent incrémenté
chaque fois de 15°, entre 15° et 360°. Sélectionnez
la carte dont les directions de vent sont les plus proches de celles
du vol. La direction du vent de la carte fait partie de son nom
de fichier. |
b. Limites de l'approche WindMap
-
Limites des données radar:
Les données radar ne sont pas très précises pour
les élévations. Elles sont notamment peu fiables lorsque
les signaux radar sont réfléchis par de l’eau
ou des surfaces gelées. C'est pour cette raison qu’il
est difficile d’identifier automatiquement des lacs sur la base
des données radar. Dans la version actuelle de TherMap les
coordonnées de beaucoup de lacs ont été importées
séparément, mais l'effort manuel a été
un facteur limitatif. Ils n'a donc pas été possible
de considérer tous les lacs. Certaines surfaces couvertes de
glace sont topographiquement brouillées. Heureusement aucune
de ces limitations ne représente un problème important
pour l’utilisation des cartes WindMap.
-
Direction variable du vent: WindMap
est basé sur un modèle ne tenant compte que de la situation
locale pour une direction fixe du vent. En réalité la
direction du vent peut changer selon la position et l'altitude. Ceci
peut créer des effets non prévus sur les cartes WindMap
et que l'utilisateur doit donc interpréter lui-même.
-
Autres influences: Une partie
d'un vol peut être sous l'influence dominante du vent de pente,
tandis qu'une autre plutôt du vent thermique, la zone de transition
entre les deux restant floue. Pour de tels cas il est recommandé
de consulter TherMap en parallèle avec WindMap. En plus, par
vent fort, des zones de forte ascendance peuvent parfois être
observées à des endroits sans potentiel selon WindMap.
Ces cas peuvent être dues à de l'onde ou des effets de
canalisation à grande échelle, donc des causes négligées
par le modèle WindMap actuel.
c. Comment interpréter les cartes
-
Agrandissement: Lors de leur observation
les cartes devraient être agrandies à 100%. Les cartes
originales contiennent jusqu’à 20 megapixels, ce qui
correspond à environ 25 écrans standards . Il est important
d'étudier les cartes en détail, si nécessaire
en agrandissant à plus de 100%. Certains outils d’observation
d’images, par exemple MS Picture Manager®, ont un avantage
certain, car ils permettent de passer d'un extrait de carte à
'une autre sans changer le degré d’agrandissement.
-
Codification des couleurs: WindMap
montre les zones de vent de pente sur l'arrière plan d'une
carte topographique illuminée du sud-ouest, ceci pour être
plus réaliste. Les calculs sont basés sur un vent
de 6 m/sec. Sa composante verticale doit atteindre au moins 25
pourcent de cette valeur, soit 1.5 m/sec, ce qui permet à un
planeur perdant 0.75 m/sec d'atteindre environ la même vitesse
de montée réelle. A partir de ce seuil les cartes sont
colorées de la façon suivante: Des zones avec un potentiel
d'ascendance modéré sont colorées entre rouge
foncé et rouge clair (0.75 à 2.25 m/sec), tandis que
les zones à plus haut potentiel apparaissent du beige jusqu'au
jaune clair.
Le diagram suivant illustre ce schéma:
En plus on observe à certains distances des lignes blanches
dans la direction du vent. Elles n'apparaissent qu'à travers
les zones sous le vent sans potentiel de vent ascendant. Des
hachures foncées signalent par contre des pentes orientées
contre le vent, qui se trouvent probablement sous le vent d'une élevation
en amont du vent.
-
Visualisation en 3D: L'importation des cartes
TherMap correspondantes en Google Earth® (KML Ground Overlays)
ou SeeYou® (raster maps) peut beaucoup faciliter la préparation
ou l'analyse postérieure des vols, surtout en mode 3D. Google
offre l'avantage de pouvoir librement "survoler" les trajets
d'intérêt, ce qui est intéressant pour la préparation
des vols. Les enregistrements de vol IGC sont en général
in format IGC mais peuvent facilement être convertis au format
KML de Google. Avec Google Earth les cates peuvent ^tre activées
en quelques secondes tandis que SeeYou® offre plus de possibilités
graphiques pour la représentation du trajet de vol.
Foehn de sud près d'Innsbruck: Carte WindMap
avec trajet (Vario) de vol pour un vent de 195° en 3D (reproduit
avec SeeYou©)
d. Préparation de vol avec WindMap
-
Météorologie: Des
cartes météorologique de vent montrent bien que la direction
du vent varie souvent selon la position, l'altitude, et le temps.
Les cartes WindMap sont par contre limitées à une seule
direction de vent par carte et valables que lorsque le vent de pente
est dominant par rapport au vent thermique. Ces conditions nécessitent
un examen détaillé par l'utilisateur. Dans ces cas WindMap
peut être un outil valable, complémentaire aux prévisions
météorologiques.
-
Evaluation d’itinéraires de
vol: TherMap peut être utilisé avant le vol,
pour une vérification complémentaire de la situation
du vent de pente au moment prévisible du survol d’une
région.
-
Utilisation pendant le vol: La consultation
de cartes WindMap pendant le vol ne doit en aucun cas interférer
avec la surveillance toujours prioritaire de l'espace aérien.
Des tests faits avec des outils de navigation mobiles, dans lesquels
les point chauds de TherMap avaient été importés
pour être visualisés comme petits cercles sur les écrans
de navigation, ont démontré que cela ne résoud
pas le risque d'une diminution de la surveillance de l'espace aérien,
sans parler de la lisibilité précaire des mini-écrans
normalement utilisés. Il est possible que ces outils s'amélioreront
encore dans le futur. Dans ce cas cependant l'équipement devrait
aussi automatiquement charger les fichiers contenant les points chauds
correspondants à la direction actuelle du vent, ceci pour éviter
que le pilote soit distrait par le chargement manuel des fichiers
corrects.
e. Analyse de vol avec WindMap
-
Pour de telles analyses, les cartes WindMap utilisées
doivent correspondre à la direction de vent de l'étape
de vol analysée. Les enregistrements des données IGC
sont très précis et permettent ainsi en général
une analyse postérieure d’alternatives lors du trajet
de vol. Afin de minimiser leur taille les images TherMap sont enregistrées
en format JPG.
-
Comme déjà mentionné, des
fournisseurs comme Google Earth ou SeeYou® offrent des fonctions
d'importation des cartes TherMap et permettent de les visualiser
en deux ou trois dimensions. Avec Google il n'est pas nécessaire
de convertir les fichiers TherMap dans un autre format. Lors de
l’importation des fichiers, il faut évidemment les
calibrer en entrant les coordonnées clé des coins
N-O et S-E des cartes indiquées sous paragraph a.
Foehn de sud dans la région d'Innsbruck: Afin d'obtenir un meilleur
contraste, les étapes avec du vent de pente significatif sont
tracées en bleu.
Downloads
Sélectionnez, sous le pays ou la région
désiré, les champs avec la direction de vent correspondante
aux différentes étapes du vol (une carte occupe 4-6 Mb).
Ensuite il faut soit:
-
cliquer sur le champs de direction du vent correspondant,
afin de regarder, voir ensuite sauver, la carte sur votre ordinateur,
ou
-
cliquer le même champs avec le bouton droit
de la souris et demander que le “cible” , la carte désirée,
soit directement sauvée à l'endroit désiré
sur votre ordinateur.
Voir
avec Google Earth
Une vue en 3D permet souvent de mieux percevoir une situation, comme
l'illustre cet exemple.
L'utilisateur qui a déjà installé Google Earth©
sur son ordinateur peut créer des telles vues selon son gré.
WindMap est basé sur les mêmes données
topographiques (SRTM) que Google Earth. Si vous cliquez
ici les cartes WindMap sont automatiquement liées avec votre
application Google-Earth. Afin d'éviter une perte de résolution
des images, les cartes originales ont été coupées
en catelles de 2 degrés carrés, des rectangles qui sont
visibles au niveau le plus bas de Google. La selection sur Google se
fait donc selon la hiérarchie suivante:
WindMap-3D > Région
> Région+direction du vent> Champs (coordonnées
du coin sud-ouest))
Il faut éviter de faire des sélections
au dessus du niveau "région+direction du vent".
Sinon Google va superposer des cartes de plusjeurs directions de vent.
La transparence des images a
été fixé à 65 pourcent, mais peut encore
être adaptée manuellement (click droite sur le nom du champs
-> choisir "propriétés" > actionnez glisseur
transparence en haut de la nouvelle fenêtre).
Pour Google Earth, voire un logiciel
de simulation sur Google Earth d'un vol enregistré (fichier IGC),
des consignes sont données sous références 8 et
9.
Il n'est pas toujours possible d’accéder au site WindMap
par une ligne à haut débit. Il peut donc parfois s’avérer
plus simple d’avoir les cartes directement sur un CD. Le CD
peut maintenant être livré à une adresse en Suisse
ou un pays de l'UE. Pour commander il faut nous envoyer
un E-Mail avec les indications suivantes:
- votre nom, prénom, adresse et téléphone
- l'adresse de livraison, si différente de la première
- et le CD désiré, soit WindMap (Alpes de Suisse,
Autriche, France, Pyrénées, nord et centre de
l'Apennin)
et pour couvrir nos frais directs, verser comme pré-payement
- pour des livraisons en Suisse CHF 40.- par CD
au compte postal 18-16534-8
Beda Sigrist, ch. de la Mulla 42, CH 1616 Attalens
ou
- pour des livraisons dans des pays de l'U.E. EUR 30.-
par CD au compte
IBAN
CH15 0900 0000 1801 6534 8 pour
versements en sfr
IBAN
CH82 0900 0000 9126 4004 8 pour versements en EUR
Destinataire: Sigrist Beda, CH 1616 Attalens)
BIC (Swift Code): POFICHBEXXX
Nom de la banque: Swiss Post, PostFinance, CH-3000 Bern
Les livraisons par courier normal se feront dès
réception de la commande et du prépaiement correspondant.
-
Qui est derrière WindMap ?
WindMap est, comme
TherMap, une initiative privée de Dr.Beda Sigrist, un pilote
de vol à voile suisse. Après le succès de TherMap
il a été encouragé par le Dr. Olivier Lichti
et le Dr. Hermann Trimmel, lors de la conférence de l'OSTIV
à St-Auban en 2007, à étudier les possibilités
de générer des cartes de vent de pente. Différents
modèles ont depuis été analysés avec des
pilotes expérimentés, avant d'arriver à la collection
de cartes actuelle. Des remerciements sincères s'adressent
à tous ceux qui ont contribué avec des vols enregistrés
accompagnés de leur commentaires et conseils très utiles,
notamment Stefan Leutenegger. La Société d’Aviation
de la Gruyère continue d'offrir la possibilité d'héberger
ces pages sur son site internet.
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Peut-on acheter la solution TherMap ?
Non, ce n’est pas prévu. Il serait évidemment
intéressant de pouvoir directement offrir l’outil de
génération des cartes. Si une telle application était
distribuée aux utilisateurs, il faudrait d'abord la transformer
en un package professionnel et mettre en place des procédures
de mise à jour afin que les clients aient toujours la dernière
version à disposition. Les coûts d’exploitation
d’une telle option nécessiteraient une approche commerciale.
Une telle approche causerait aussi des conflits avec SRTM, qui met
à disposition ses données seulement à des fins
non commerciales.
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Quelles possibilités existent pour
offrir des cartes tenant compte de la situation actuelle ou prévisible
du vent?
Cette question peut probablement n'être
répondue qu'à longue terme. Aujourd'hui il est cependant
déjà possible d'obtenir des prévisions des vents
avec une résolution de quelques kilomètres, et la précision
ne peut qu'augmenter avec le temps. Des premiers tests faits en 2008
avec des données de Meteoblue ont montré des résultats
encourageants. Des données prêtes pour être utilisées
dans WindMap doivent cependant être payées. Il faut y
ajouter encore les frais du traitement et mise à disposition
journalière de cartes WindMap actuelles. Il s'agit donc d'une
question de resources financières. Cependant il faut aussi
se rendre compte qu'il n'y a pas tellement de journées avec
des conditions de vent favorables et que le nombre de pilotes intéressés
est donc limité.
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Est-il possible d'étendre
WindMap à d'autres régions, par exemple en dehors de
l'Europe?
Le développement de WindMap
est, comme celui de TherMap, le résultat d'un échange
intensif d'informations entre experts et pilotes expérimentés,
car les modèles utilisés ne traitent que partiellement
des processus physiques, tandis que d'autres parties décrivent
plutôt la perception de pilotes expérimentés.
Pour traiter de nouvelles régions il est donc important d'avoir
des partenaires compétents et expérimentés, afin
de pouvoir valider les modèles adaptés. Avec l'aide
de collègues de nouvelles zones géographiques ce serait
cependant un plaisir d'étendre l'application de WindMap au
delà des régions actuelles.
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Si vous aimeriez nous communiquer vos idées
ou commentaires ou si vous avez encore des questions,
vous pouvez vous adresser directement à l'auteur Beda Sigrist
par E-mail.
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