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Publications

Urbanisme - Aménagement

The ASHA model: An alternative to the Markovian approach to housing vacancy chains:

An application to the study of population in Lille (Nord, France)

Jean-Pierre Lévy (directeur de recherche UMR CNRS 7218 LAVUE), Olivier Boisard, et Julien Salingue (Cresge)

Publication in : URBAN STUDIES - June 2016

"This article proposes an alternative method to Markovian approaches through the housing sys- tems analysis (ASHA) model. Its objective is to simulate the impact of the housing stock on popu- lation redistribution at a given scale and duration, by modelling the processes whereby residential mobilities are linked, initiated either by a change in the housing stock, or by a movement of hous- ing releases that does not lead to a dwelling being occupied within the study area. The model takes into account the mobilities specific to each household category, in terms – for example – of social position, age, size or the dwelling occupied. It provides information on trends in the popu- lation structures of the different housing types brought about by vacancies-reoccupancies. The article begins by describing the model’s theoretical foundations (filtering process and housing vacancy chains) and conception. It then goes on to present, through the example of the city of Lille (Nord, France), a method of data classification that allows comparative analysis suited to the application of the ASHA model. Next, it illustrates the model’s analytical scope and the way it can be used to understand the organisation of a housing system. Finally, drawing on a number of examples (family accommodation, gentrification, housing programmes), it sets out the model’s operational utility and the way local managers can use it to understand and anticipate the impact of housing policy on the urban population."


Le modèle d’analyse des systèmes d’habitat (modèle ASHA)

Communication lors du colloque «La modélisation des flux au service de l’aménagement urbain»,

GIS-Modélisation Urbaine, et Université de Lille 1 - Lille, 13-14 juin 2012

Jean-Pierre Lévy (directeur de recherche UMR CNRS 7218 LAVUE), Olivier Boisard, et Julien Salingue (Cresge)

Communication présentant les résultats d’une recherche conduite pour le GIP Lille Métropole Rénovation Urbaine et la Ville de Lille, dans le cadre du partenariat CNRS (Jean-Pierre Lévy), O.Boisard-Conseil, et CESGE (Loïc Aubrée et Julien Salingue).

«L'objectif du modèle « Analyse des Systèmes d'Habitat (ASHA) », est d'analyser et mesurer l'impact de l'offre de logements sur la redistribution des populations à une échelle et une durée données, en simulant le processus par lesquels s'enchaînent les mobilités résidentielles initiées soit par une évolution du stock de logements (construction ou destruction), soit par un mouvement de libération qui ne provoque pas une occupation d’un logement dans le périmètre d’étude (départ d'un ménage vers l'extérieur du contexte étudié ou décès d’une personne seule par exemple). Le modèle tient compte des mobilités propres à chaque catégorie de ménage, selon leur position sociale, leur âge, leur taille ou le logement occupé par exemple. Il informe sur les évolutions des structures de peuplement des différents types de logements induites par les libérations-réoccupations.» ...


Télédétection spatiale et statistiques urbaines

Observation des évolutions urbaines par télédétection spatiale - Ville du Port, Ville de Saint Denis, île de la Réunion, 1988-2004

Olivier Boisard - Ecole Centrale de Lille - 2005

"La population de la Réunion a doublé depuis le début des années 60. Aujourd’hui de près de 750 .00 habitants, elle devrait atteindre le cap du million vers 2020. Selon des estimations récentes, dans les quinze prochaines années, ce sont 150.000 logements – et leurs équipements associées – qui devront être construits ou reconstruits, supposant une politique de densification urbaine, et l’extension des surfaces bâties sur 7.500 à 15000 ha. Les incidences de cette forte croissance démographique sont au cœur des réflexions actuelles en matière d’aménagement et de développement durable, tenant compte des réalités socio-économiques de l’île, sur un territoire aux ressources par nature limitées, confronté aux questions fondamentales d’approvisionnement en eau, de production d’énergie, de transports, et de préservation d’un environnement naturel aussi riche que fragile. Face à ces questions complexes, l’imagerie satellitaire apporte des éléments d’observation fiables et précis »" ...

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Impact of remote sensing on the Statistical Information System

Transfontier pilot project Nord-Pas de Calais - Belgium

Olivier Boisard - ARD/ORHA - EUROSTAT

Proceedings of the seminar Esquilino, Rome, 1995

"The project focussing on the use of remote sensing tools for the delimitation of agglomerations and for analysing the impact of major regional develoment projets, was launched at the beginning of 1995 in the framework of a Franco-Belgian partenariat and with cooperation with Eurostat." ...

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Télédétection, Aménagement, et Statistiques Urbaines

Premier bilan du projet transfrontalier Nord-Pas de Calais - Belgique

Olivier Boisard ARD/ORHA - EUROSTAT

Actes du séminaire Lille, 1996

"L'enjeu de cette étude était avant tout de proposer aux acteurs régionaux directement concernés par chacun des sites d'observation une cartographie descriptive fine des espaces naturels et artificialisés sur ces territoires. En second lieu, il s'agissait de faire avancer le débat sur la définition des agglomérations - considérées en l'occurrence sous des critères exclusivement morphologiques - qui a notre sens doit se poursuivre au niveau européen." ...

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Astronautique

Human Predictive Simulation for Earth and Space Exploration

Tatiana Volkova (Ecole Polytechnique Fédérale de Lausane) and Olivier Boisard

International Astronautical Conference 2018 (IAC-2018), Bremen - Germany, 2018

The computer-aided design (CAD) can be a powerful tool for simulating and testing environments before they are built. Some of these systems are capable of rendering particle physics, with realistic rules for force, mass, acceleration, velocity, and momentum. Simple key-frame animations, with erroneous assumptions about the gravitational environment, cannot be used to visualize or validate a design. At the same time realistic simulation of human articulations is difficult to achieve, because the human body is a complicated mechanism.

A common approach to life-like animation is a motion capture. First the recording body segment poses and rotations of an actor performing various tasks in a studio goes, then these data apply to a geometric model of a human or some other creatures. But the effects of Earth gravity are implicit in the recorded data. This results of a motion-capture data are not valid for predicting mobility in any other gravitational environment.

For better-understanding risks for a human health and performance associated with Earth and Space exploration and developing effective risk mitigation approaches and techniques, we exploited the limits of game engines and developed the predictive simulation based on game engine approach with integration of a mathematical model and/or an artificial intelligence. As well as exploited potential synergies between space and terrestrial application in the field of health and well-being.

Proposed robust, predictive simulation are also suitable for validating a new gravitational environment, which will account for all of these factors by applying the laws of physics to an accurate and detailed biomechanical model. As an additional option, virtual reality tools which could be compatible with this developed simulation were tested ”in situation” to help to solve the ergonomic issues.

The expected benefits of our simulation:

• Analysis of human body interaction with machines and equipment

• Calculation of energy consumption/well-being of a human for realization of a mission, partly or mostly

• Calculation of human movements quantity for its action/mission realization

• Testing of different scenarios of interior usage

• Creation of optimal interior design taking into account the human biomechanics, which could be tested virtually

• Prediction of the crew behavior, for example, during emergency situations

Keywords: Human-centered design, Habitat, Simulation, Artificial intelligence, Virtual reality


The Moon Village, a Grand Project for the 21st Century

Olivier Boisard, Lucien Deschamps, Jean Dunglas, Jean-Yves Prado, Pierre Marx, Damien Giolito, Rene Oosterlinck

AGP21

International Astronautical Conference 2018 (IAC-2018), Bremen - Germany, 2018

In a near future, Industrialisation of Space is likely to develop an unprecedented range of activities which, over the long-term, would result in the achievement of two main objectives : supplying the Earth with extraterrestrial material, and creating added value in space towards a whole new branch of economy. First steps of this Space Industrialisation should take place in Earth’s vicinity, exploiting the resources of the Moon.

Fast progresses in robotics and artificial intelligence could suggest, in a first approach, that presence of astronauts on the Moon is not an absolute necessity, given the cost and constraints of manned mis- sions. However, we must consider too that activities on the Moon will not only be simple systematic or repetitive processes, but all kind of innovative, complex and sophisticated technologies requiring a human supervision. For these reasons, we are convinced that the development of futur activities on our natural satellite will be accompanied bya humanpresence, as envisioned in the concept of ”Moon Village”.

To address these issues, the French Association ”Grand Projects 21”( AGP21) – Major Projects for the 21st Century - has launched a trans-disciplinary group of experts in the beginning of 2017. AGP21 is a unique organisation that takes into account both technical aspects of major programs or projects, and their ecological, socioeconomic, and possibly ethical consequences. It acts within the framework of sustainable development, planetary protection, and “social acceptability” regarding resources we share on - and beyond - the Earth.

The aim of this paper is to synthesise the six key themes identified by the working group for further reflection and studies on theMoon Village”Grandproject” : 1/ Space Industrialisation as aGrand Project, 2/ Location of the First Lunar Base, 3/ Space Transportation Systems, 4/ Closed Ecosystems 5/ The Moon Village from a Legal and Ethical Perspective, and 6/ Architectural Concepts.


The Polar Reel, a Novel Approach for Implementing a Space Elevator

Jean-Yves Prado (Platineo / ret. CNES), Olivier Boisard, Alain Perret (ret. CNES), André Vargas (CNES)

International Astronautical Conference 2018 (IAC-2018), Adelaide - Australia, 2017

The idea of using a space elevator to reach space is almost as old as the Eiffel Tower, which inspired Konstantin Tsiolkovsky in 1895. All implementation scenarios that have been imagined since that time are based on the assumption that the first deployment of the tether will be performed downwards, starting from the geostationary orbit. We propose a radically different approach where the tether is extended from the Earth surface using a ‘polar reel’ located at the South Pole. Once the required length has been extended, the anchor location is moved to an equatorial site. Then, the operational configuration is similar to ‘classical ‘ designs. As a first step, it is necessary to extend about 25.000 km of tether with a rotation period of 8 hours relative to the Earth. This would be achieved by launching, from a site located in Antarctica, a Soyouz or ARIANE 6 class launcher to which the tether would be attached.

The other end of the tether would be fixed to the rotating polar base and the tether itself would be sustained by a combination of planes and stratospheric balloons during the launch mission. Once the tether is rotating, it can be gently extended from the polar tower which will act as a reel. Up to an altitude of a few tens of kilometers, the tether will be sustained by propelled stratospheric balloons. Once the requested length of tether has been extended, the rotation relative to the Earth is cancelled and the lower part of the tether can be transferred to the equatorial location where the elevator will be operated. In the paper, we will demonstrate that this scenario is feasible with current technologies: polar base and logistics, launcher, balloons ,tether material, rotating architecture, transoceanic cables... We will not provide any cost figure but a Technological Readiness Level for the key features of this approach.


Apogeios, a Space City for 10.000 Inhabitants

Pierre Marx et Olivier Boisard

Fédération Internationale d’Astronautique (IAF), 63rd International Astronautical Congress, Naples, 2012.

«Inspired by "space islands" imagined in the '70s by the American scientist and engineer Gerard K.O'Neill, Apogeios is a concept of a city for 10,000 inhabitants, located at Lagrange point 5 of the Earth-Moon system. Built by robots with extraterrestrial material from the Moon and asteroids, protected from galactic radiation and solar wind, Apogeios offers residents the comfort of a real city and a unique socio-cultural environment. The sun provides all the necessary energy and brings warmth and light to greenhouses for food production and atmosphere recycling. As a prerequisite, an initial program of space industrialization will produce, locally and in large quantities, materials and equipment needed for construction and transportation. To this basic industry will be added latern finished products, but highly processed products such as drugs or computer hardware will continue to be manufactured on Earth.

Despite their high automation, minerals mining and processing, and first of all the construction of the city, will require the presence of man in situ. All the processes won't be remotely controlled. More than "site sheds", real living quarters will be needed. Larger and more autonomous than the current orbital stations, they prefigure the city to come. Besides their role in the industrialization and the construction, they will qualify number of essential functions such as artificial gravity, culture in greenhouses, recycling of air and water, ecosystem monitoring and safety. Time for such a project has not yet come, but this is more than science fiction according with today's space technology. Ambitious as it may seem, it is feasible on an international basis and across one or two generations. The authors were awarded for the project «Apogeios" by the 2011 "Architecture, Design and Technology of Space Prize" from the Fondation Jacques Rougerie of the Institut de France.» ...

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> présentation en ligne du projet Apogeios.


Architecture et espace : une approche prospective

Olivier Boisard, 2005

Conférence CNES, 5 avril 2006, dans le cadre de l'association Prospective 2100.

"Depuis plus de cinquante ans, la conquête spatiale fait rêver, et se nourrit d’images où se mêlent l’actualité scientifique, les projets réalistes, et les fictions fantaisistes. Au sein des agences spatiales, de laboratoires universitaires, d’associations, voire d’entreprises privées, nombreux sont ceux qui tentent d’imaginer ce que sera demain l’exploration de l’espace. Certains projets répondent à d’importantes questions d’actualité, telles que la production d’énergie ou la protection de l’environnement. D’autres se tournent vers les planètes lointaines du système solaire, le retour de l’homme sur la Lune, ou l’envoi de missions habitées vers Mars ... Peut-on assembler les éléments de ce puzzle dans un scénario de prospective présentant – jusqu’à l’horizon 2100 – les étapes les plus probables de l’aventure ? Quels en seraient les enjeux, les risques, les bénéfices ? Peut-on en décrire les réalisations les plus originales, les vaisseaux, les architectures ?" ...

Etude en ligne sur le site web www.e-archipel.net.


Images de la culture Scientifique et technique

Olivier Boisard - Carrefour de l'Image de l'Océan Indien

Plate forme doctorale "Paysage et création contemporaine" - ILOI - Réunion Mars 2005

"L’accessibilité des supports multimédias en ligne ouvre des perspectives nouvelles au rayonnement de la culture scientifique et technique. Si Internet s’est véritablement développé depuis un peu plus d’une décennie, son usage était banalisé au sein de la communauté scientifique internationale dès les années 70, dans un monde sans périphérie et à l’heure du « temps réel ». La culture scientifique et technique a désormais les moyens d’atteindre un plus large public – notamment par l’image et le multimédia - alors que l’évolution des réseaux et des usages conduit Internet à franchir un véritable « seuil qualitatif »." ...

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The Shadow Mission - Deflecting APOPHIS with a flotilla of solar shields - IAC 2007

Jean-Yves Prado, Alain Perret, Olivier Boisard

58th International Astronautical Congress , Hyderabad, India, 24 - 28 September 2007. Copyright IAF/IAA

«The orbit of asteroids like APOPHIS is difficult to extrapolate on the long term mainly due to the uncertainties upon the effect of non gravitational forces. The Yarkovsky Effect (YE), which is the main unknown, is a tiny but permanent thrust, the intensity and direction of which are directly related to the nature of the soil, the rotation characteristics and the physical properties of the asteroid. The SHADOW mission we propose would be phased in the following way:

- as soon as possible, send a probe to rendezvous with APOPHIS and provide the requested data to assess the YE. The probe itself being tracked from the ground, the characterization of the resulting thrust can be achieved after a few months flyby.

- after assessing the risks of Earth impacts for the coming decades, a decision can be made about the possible mitigation techniques.

- if the YE is proved to be important, cancelling it will be sufficient to avoid a collision with the Earth. This can be achieved by shadowing and cooling the asteroid with a flotilla of solar shields.»

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Deflecting APOPHIS with a flotilla of solar shields - Advances in Space Research

Jean-Yves Prado, Alain Perret, Olivier Boisard

Advances in Space Research (a Cospar publication), 2011

«The possibility to use the photonic pressure from the Sun for acting upon the orbit of a man-made object is well known. What is presented in this paper is the capacity to use a solar sail like vehicle to change the orbit of a small body of the solar system by hovering over its sunlit surface. One of the forces that affect the orbit of small bodies is a tiny but permanent thrust of thermal origin, the intensity and direction of which are directly related to the nature of the soil, the characteristics of the rotation and the physical properties of the body. This effect is known as the Yarkovsky Effect. [...]»

Publication téléchargeable à l’adresse ; http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0273117711001645


Sailing Europe into the Futur of Space

Guy Pignolet, Olivier Boisard, Eric Dutet, Alain Perret / U3P

INTERNATIONAL ACADEMY OF ASTRONAUTICS - Missions to the outer solar system and beyond

FlRST IAA SYMPOSIUM ON REALISTIC NEAR-TERM ADVANCED SCIENTIFIC SPACE MISSIONS

Politecnico di Torino, Torino, Italy - June 25-27, 1996

«[...]The development of new systems for the future has become a necessity, and research in such areas as large structure dynamics, low thrust trajectories, hardware miniaturisation, sensors, guidance, etc.. need to be addressed extensively, in the laboratories, and through demonstrations in space. The construction and operation in space of a solar sail would be a good support for such a research effort, because it integrates most of the new areas in which development is needed, while leaving a great flexibility for design. A coordinated effort of the European public and industry research centers, focusing on a solar sail project could be very effective to advance the development of the new systems which are needed for deep space. A solar sail project is likely to receive popular support, especially in Europe, and therefore, to be politically acceptable for a public funding which is vital for the technical research laboratories.»

Divers & archives

1987 : Gestion d’une base documentaire sous Prolog

Olivier Boisard – article pour la revue Micro-Système

Novembre 1987

Le web est généralement présenté comme une invention de chercheurs du CERN, à la fin des années 80. Elle ne faisait que généraliser, sur une BDD partagée, la notion d’hypertexte déjà bien connue des utilisateurs d’Hypercard, dans le monde Mac. Cet article présente un logiciel, développé sous Turbo-Prolog, permettant de structurer des notes de lectures sur le mode hypertexte. ...

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1988 : Telematics and Urban Developments

Olivier Boisard – communication lors du colloque Telematics, Transportation and Urban Development, La Haye, 1988.

Bien avant la libéralisation d’Internet, la France était, dans les années 80, un des pays en pointe dans le domaine de la télématique, grâce au Minitel. Quel serait l’impact de ces nouveaux réseaux sur l’aménagement du territoire ? ...

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2002 : Les sites web des collectivités territoriales en région Nord-Pas de Calais

Olivier Boisard – 2002

«En entrant dans la « société de l’information », les acteurs publics - comme les entreprises - se sont légitimement interrogés sur la place à donner aux technologies de l’information et de la communication – qu’on disait « nouvelles » - dans les dispositifs existants. Au delà des projets qui ont pu être conduits ici ou là, on constate – c’est ce qui nous parait essentiel – une prise de conscience générale des enjeux liés à la mise en œuvre des « TIC », dépassant le seul registre technologique pour toucher à des modes d’organisation, de communication, et d’échange.»

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2005 : Le Moucharabieh spatial ... (nouvelle de SF)

Jean-Yves Prado et Olivier Boisard – 2005

« [...] J’aurai passé toute ma vie sur ce projet, Herbert. Quelle aventure ! Dommage que l’on ne puisse en voir les effets que dans un siècle. Mais l’essentiel est que ce soit efficace pour réduire le réchauffement de la Terre. Déjà, avec les voiles qui sont en place, on a diminué le flux solaire de plus d’un millième. Un immense écran, grand comme deux fois la France, qui reste en permanence entre le Soleil et la Terre. Depuis la Terre, on voit juste un point noir au milieu du Soleil. Au lieu de recevoir la chaleur de toute le disque solaire, il en manque un petit morceau. Diminuer la quantité de lumière reçue pour se rafraichir, c’ est le principe du moucharabieh des constructions orientales.»

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2001 : cours d'Intelligence Artificielle

Olivier Boisard - Ecole Centrale de Lille

Support de cours d'Intelligence Artificielle mis en ligne en 2001.

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Ouvrages

Impacts, des météores aux cratères

Ouvrage collectif, sous la direction de Sylvain Bouley.

192 Pages  - ISBN : 978-2-7011-9594-0 Date de parution : 11/10/2017

Belin Editeur

"Ce livre a été co-écrit par une équipe rassemblant des chercheurs (Université Paris Sud, Observatoire de Paris, Muséum National d'Histoire Naturelle, Université d'Aix/Marseille, de Toulouse et de Grenoble), un médiateur scientifique (Universcience) et un journaliste (Ciel et Espace) : David Baratoux, Pierre Beck, François Colas, François Costard, Jean-Luc Dauvergne, Florent Deleflie, Bertrand Devouard, Cécile Engrand, Lucie Maquet, Olivier Mousis, Monica Rotaru, Jérémie Vaubaillon et Brigitte Zanda.


Réalisation d'illustrations en images de synthèse pour le chapitre 2.

La lumière en lumière, du photon à l'internet

Ouvrage collectif, sous la direction de B. Boulanger, S. Guellati - Khélifa, D. Hennequin et M. Stehle

EDP Sciences - Collection : Hors Collection - mars 2016

PRIX ROBERVAL 2016 - Coup de coeur des médias

Chacun connait l’importance de la lumière dans la vie quotidienne. Cependant son rôle ne se limite pas à la vision : la lumière s’inscrit à l’origine même de notre vie sur Terre, par la capacité qu’elle offre aux plantes de produire l’oxygène que nous respirons. Principal moteur du climat, elle a également forgé notre environnement. Quant à l’avenir, elle nous promet des solutions aux crises que traverse actuellement notre société. Dans cette perspective, afin que chacun prenne conscience de son immense potentiel en matière de développement durable, énergétique ou sanitaire, l’Organisation des Nations unies a proclamé 2015 « Année internationale de la lumière et des techniques utilisant la lumière ».


Rédaction du chapitre "Des voiliers dans l'espace".