FR2976679A1

FR2976679A1 - Inversion tool for studying and monitoring environment systems, has execution script for executing various programs of interface module formats, processing various programs and rendering of various programs of formats

Info

Publication number: FR2976679A1
Application number: FR1155163A
Authority: FR
Inventors: Richard Bru
Original assignee: Noveltis SAS
Current assignee: Noveltis SAS
Priority date: 2011-06-14
Filing date: 2011-06-14
Publication date: 2012-12-21
Anticipated expiration: 2031-06-14
Also published as: FR2976679B1

Abstract

The tool has a module processing program for processing data according to user's choice. A reproduction module is programmed to consolidate all inversion operations from analysis of information content of two interface module formats and utilized for conversion data preparation. An execution script is utilized for executing various programs of the interface module formats, processing the various programs of the formats and rendering of the various programs of the formats. The module formats are programmed in FORTRAN(RTM: General-purpose, imperative programming language).

Description

OUTIL D'INVERSION BASÉ SUR LA MÉTHODE DE L'ESTIMATION OPTIMALE, DU TYPE DE CELUI ASSOCIÉ À UN MODÈLE D'OBSERVATION DOMAINE D'APPLICATION DE L'INVENTION La présente invention a trait à l'étude et la surveillance des systèmes de notre environnement (défini par la terre et ses parties : atmosphère, surface, océan) par télédétection spatiale et concerne plus particulièrement le développement de méthodes d'extraction de paramètres géophysiques à partir des données de télédétection. DESCRIPTION DE L'ART ANTERIEUR Grâce à la mise sur orbite de satellites d'observation et plus précisément de satellites de télédétection, la terre est désormais observée de manière continue à des fréquences allant de quelques heures à plusieurs dizaines de jours. Les capteurs de la télédétection spatiale apportent ainsi des informations utiles aux études et/ou à la surveillance des systèmes de notre environnement à condition qu'il soit bien évidemment possible de relier de manière fiable, les quantités géophysiques aux signaux radiométriques relevés par les satellites. BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to the study and monitoring of the systems of our environment, based on the optimum estimation method, the type of this associated with an observation model. (defined by the Earth and its parts: atmosphere, surface, ocean) by remote sensing space and more particularly the development of methods of extraction of geophysical parameters from remote sensing data. DESCRIPTION OF THE PRIOR ART Through the orbiting of observation satellites and more precisely of remote sensing satellites, the earth is now observed continuously at frequencies ranging from a few hours to several tens of days. Space sensing sensors thus provide useful information for studies and / or monitoring of the systems in our environment, provided that it is of course possible to reliably connect the geophysical quantities to the radiometric signals recorded by the satellites.

A cet effet, de récentes recherches ont été développées ces dernières années sur : - la modélisation de la mesure satellitale, - et sur l'inversion de ces modèles. La modélisation a pour objet de relier les caractéristiques des systèmes de notre environnement aux mesures satellitales, via des équations mathématiques qui peuvent décrire le phénomène physique réel en simulant par exemple le cheminement de l'onde électromagnétique (la lumière dans le cas d'observation dans le visible) de la source jusqu'au capteur selon le processus dit de transfert radiatif. Ces équations peuvent dériver aussi de - 2 mesures expérimentales, c'est à dire élaborées de manière empirique. Les modèles de transfert radiatif développés depuis plusieurs dizaines d'années représentent de manière plus ou moins précise, d'une part les différents milieux intervenants (interaction matière/rayonnement avec la végétation, le sol, 1' atmosphère) et d'autre part les phénomènes physiques entrant en jeu. Dans le cadre de la recherche de paramètres géophysiques, ils présentent tous un inconvénient majeur en ce que les caractéristiques du milieu ne sont pas des paramètres de sortie des modèles mais plutôt des paramètres d'entrée, du moins pour les modèles qui simulent effectivement le transfert radiatif. Le but de l'inversion est de permettre d'obtenir en sortie les paramètres géophysiques en utilisant les mesures satellitales comme entrées. Les modèles de transfert radiatif ont donc permis de simuler la radiance d'un milieu à partir de ses caractéristiques et l'inversion a consisté alors à retrouver ces caractéristiques à partir de l'information radiométrique. Il en résulte donc que dans le cadre de ces missions spatiales d'observation de la terre, les mesures effectuées par télédétection ne constituent pas une mesure directe de ce que la mission doit observer. To this end, recent research has been developed in recent years on: - the modeling of the satellite measurement, - and on the inversion of these models. The purpose of the modeling is to relate the characteristics of the systems of our environment to the satellite measurements, via mathematical equations that can describe the real physical phenomenon by simulating, for example, the electromagnetic wave path (light in the case of observation in the visible) from the source to the sensor according to the so-called radiative transfer process. These equations can also derive from 2 experimental measurements, that is empirically elaborated. The radiative transfer models developed over several decades represent in a more or less precise way, on the one hand, the different intervening environments (matter / radiation interaction with the vegetation, the soil, the atmosphere) and on the other hand the In the context of the search for geophysical parameters, they all have a major disadvantage in that the characteristics of the medium are not output parameters of the models but rather input parameters, at least for the models that effectively simulate radiative transfer. The purpose of the inversion is to allow the output of the geophysical parameters using the satellite measurements as inputs. Radiative transfer models have thus made it possible to simulate the radiance of a medium on the basis of its characteristics and the inversion consisted in recovering these characteristics from the radiometric information. As a result, in the context of these space-based earth observation missions, remotely sensed measurements are not a direct measure of what the mission should observe.

Par exemple, la détermination de l'abondance de constituants atmosphériques est effectuée à partir d'une mesure, appelée spectre atmosphérique, du rayonnement émis et/ou réfléchi par la surface et ayant parcouru les diverses couches atmosphériques. Pour parvenir à restituer l'abondance d'un constituant atmosphérique à partir de la mesure d'un spectre atmosphérique, il est nécessaire de disposer . - d'un "modèle d'observation" permettant de simuler la mesure appelée "vecteur d'observation" et de calculer la sensibilité appelée "jacobien" de ce modèle à chacun des paramètres à restituer et appelé "vecteur d'état", - 3 - pour un état donné des différents paramètres géophysiques. - et d'une méthode d'inversion qui, à partir de la mesure et du modèle d'observation, permet de restituer les paramètres géophysiques recherchés. For example, the determination of the abundance of atmospheric constituents is carried out on the basis of a measurement, called the atmospheric spectrum, of the radiation emitted and / or reflected by the surface and having traversed the various atmospheric layers. In order to restore the abundance of an atmospheric constituent from the measurement of an atmospheric spectrum, it is necessary to dispose. an "observation model" making it possible to simulate the measurement called "observation vector" and to calculate the so-called "Jacobian" sensitivity of this model to each of the parameters to be restored and called "state vector"; 3 - for a given state of the different geophysical parameters. - and an inversion method which, from the measurement and the observation model, makes it possible to restore the desired geophysical parameters.

Pour l'exemple cité de la détermination de l'abondance de constituants atmosphériques : - le vecteur d'état peut être un profil vertical d'abondance d'un constituant atmosphérique, - le vecteur d'observation est le spectre 10 atmosphérique, - et le modèle d'observation est un code de transfert radiatif, associé à un modèle d'instrument (ou fonction d'instrument). Une méthode d'inversion classiquement utilisée met en 15 oeuvre un outil d'inversion basé sur le formalisme de l'estimation optimale de "Rodgers 2000", qui nécessite notamment l'utilisation d'une information a priori du vecteur d'état. Cette information a priori est constituée d'un état moyen et de la matrice de covariance d'erreur 20 associée à cet état. Cependant, à la connaissance de la demanderesse, il n'existe à ce jour, aucun outil d'inversion totalement générique c'est à dire susceptible d'inverser n'importe quel type de mesure, pour restituer différents types de 25 vecteur d'état. Un "vecteur d'état" correspond à une liste de paramètres permettant de caractériser l'état en question. DESCRIPTION DE L'INVENTION Dans ce contexte, la demanderesse a mené des recherches visant, selon un cahier des charges préétabli, à imaginer un nouvel outil d'inversion capable de remédier aux inconvénients précités en étant apte à inverser n'importe quel type de mesure, à partir du moment où le l'opérateur ou modèle d'observation simulant la mesure (et les jacobiens) est interfacé avec ledit outil. Selon l'invention, l'outil d'inversion basé sur la 30 35 - 4 méthode de l'estimation optimale, du type de celui associé à un modèle d'observation, est remarquable en ce qu'il se compose notamment . - d'un fichier de configuration où sont définis les 5 paramètres "utilisateur", - d'un module d'interface de format programmé pour mettre l'ensemble des données d'entrée dans le format d'interfaçage de l'outil et pour initialiser certaines données nécessaires pour l'inversion, 10 - d'un module de transformation programmé pour effectuer des opérations de transformation des données en fonction des choix de l'utilisateur, - d'un module de restitution programmé pour regrouper l'ensemble des opérations d'inversion à partir 15 d'une analyse du contenu en information des deux modules d'interface de format et de transformation de préparation des données, - et d'un script d'exécution permettant d'exécuter les différents programmes des trois modules d'interface de 20 format, de transformation et de restitution. En proposant de découper l'outil d'inversion en trois modules distincts, l'invention offre de nombreux avantages et parmi ceux-ci . - celui de simplifier et de rendre robuste 25 l'utilisation de l'outil et de favoriser sa généricité, par la mise au format de l'outil, de toutes les données d'entrée , - celui de rendre l'outil à la fois plus flexible tout en préservant son caractère sécurisé et générique, 30 par la mise à disposition aux utilisateurs d'une bibliothèque à outils très complète, - celui de permettre à la fois l'analyse et l'inversion des données la plus couplée possible, par exploitation du même type d'approche et de calcul pour 35 effectuer différentes analyses de données (fourniture des produits, caractérisation et optimisation de l'information - 5 contenue dans l'espace du vecteur d'observation et d'état, analyse diagnostique, etc....). L'outil d'inversion selon l'invention pourra aussi être utilisé pour un grand nombre d'applications utiles pour la préparation de missions futures par simulations et l'exploitation des mesures des missions spatiales (atmosphériques ou autres) en opération, car il permet d'effectuer à la fois : - des inversions en mode nominal à partir de mesures réelles, - des simulations d'inversions à partir de mesures simulées, - et l'analyse complète des performances d'inversion et du contenu informatif dans l'espace de la mesure et dans l'espace des paramètres restitués. En étant un outil complet et paramétrable, il autorise également une utilisation en mode "recherche" pour les utilisateurs experts scientifiques. Selon une caractéristique préférentielle de l'invention, les trois modules d'interface de format, de transformation et de restitution sont séparés l'un de l'autre. Selon une autre caractéristique préférentielle de l'invention, les trois modules d'interface de format, de transformation et de restitution sont programmés selon un langage en fortran 90. Selon une autre caractéristique préférentielle de l'invention, le susdit module d'interface de format effectue les opérations de : - lecture des données d'entrée, - conversion des unités, - formatage des données, - initialisation des sorties du modèle d'observation, - et d'écritures des données de sortie au format dudit outil. Selon une autre caractéristique préférentielle de - 6 - l'invention, le susdit module de transformation effectue les opérations de : - lecture des produits du module d'interface de format, - filtrage et de réduction des données, - de transformation des données, - et écriture des données de sortie au format dudit outil. Selon une autre caractéristique préférentielle de l'invention, le susdit module de restitution incorpore un processus itératif d'inversion et effectue les opérations de . - lecture des produits du module de transformation, - application du processus itératif d'inversion par : * une analyse de contenu en information et inversion * un calcul des sorties du modèle d'observation, * un contrôle de la convergence, - et d'écriture des données de sortie. For the cited example of determining the abundance of atmospheric constituents: the state vector can be a vertical profile of abundance of an atmospheric constituent, the observation vector is the atmospheric spectrum, and the observation model is a radiative transfer code associated with an instrument model (or instrument function). One inversion method conventionally used implements an inversion tool based on the formalism of the "Rodgers 2000" optimal estimation, which notably requires the use of a priori information of the state vector. This information a priori consists of an average state and the error covariance matrix associated with this state. However, to the knowledge of the applicant, there is to date, no completely generic inversion tool that is capable of reversing any type of measurement, to restore different types of vector. state. A "state vector" corresponds to a list of parameters making it possible to characterize the state in question. DESCRIPTION OF THE INVENTION In this context, the applicant has conducted research aimed, according to pre-established specifications, to imagine a new inversion tool capable of overcoming the aforementioned drawbacks by being able to reverse any type of measurement. , from the moment when the operator or model of observation simulating the measurement (and Jacobians) is interfaced with said tool. According to the invention, the inversion tool based on the optimal estimation method, of the type of that associated with an observation model, is remarkable in that it consists in particular. a configuration file where the "user" parameters are defined, a programmed format interface module for putting all the input data in the interface format of the tool and for initialize certain data necessary for inversion, 10 - a transformation module programmed to perform data transformation operations according to the user's choices, - a rendering module programmed to group all the operations inversion from an analysis of the information content of the two format interface modules and data preparation transformation, and an execution script for executing the various programs of the three modules. interface of format, transformation and rendering. By proposing to cut the inversion tool into three distinct modules, the invention offers many advantages and among them. that of simplifying and making robust the use of the tool and of promoting its genericity, by formatting the tool, of all the input data, that of making the tool at once more flexible while preserving its secure and generic nature, 30 by providing users with a very complete library of tools, - that of allowing the most coupled analysis and data inversion possible, by exploitation of the same type of approach and calculation to carry out different data analyzes (product supply, characterization and optimization of information - contained in the space of the observation and state vector, diagnostic analysis, etc. ....). The inversion tool according to the invention may also be used for a large number of useful applications for the preparation of future missions by simulations and the exploitation of space mission measurements (atmospheric or other) in operation, because it allows to perform both: - Nominal mode inversions from real measurements, - Simulations of inversions from simulated measurements, - and the complete analysis of inversion performance and information content in space. of the measurement and in the space of the restored parameters. Being a complete and configurable tool, it also allows use in "search" mode for expert scientific users. According to a preferred feature of the invention, the three interface modules of format, transformation and restitution are separated from each other. According to another preferred feature of the invention, the three format, transformation and reproduction interface modules are programmed according to a fortran language 90. According to another preferred feature of the invention, the aforesaid interface module of FIG. format performs the operations of: - reading input data, - converting units, - formatting data, - initializing outputs of the observation model, - and writing output data in the format of said tool. According to another preferred feature of the invention, the aforesaid transformation module performs the following operations: reading the products of the format interface module, filtering and reducing the data, transforming the data, and writing the output data in the format of said tool. According to another preferred feature of the invention, the aforesaid rendering module incorporates an iterative inversion process and performs the operations of. - reading of the products of the transformation module, - application of the iterative inversion process by: * a content analysis in information and inversion * a calculation of the outputs of the observation model, * a control of the convergence, - and of write output data.

Selon une autre caractéristique préférentielle de l'invention, l'outil d'inversion utilise comme données d'entrée . - la mesure (spectre atmosphérique), - la matrice de covariance d'erreur sur la mesure, - une information a priori sur les paramètres ou vecteur d'état à restituer, - la matrice de covariance d'erreur sur l'information a priori, - et les sorties du modèle d'observation (mesure simulée et jacobiens). Selon une autre caractéristique préférentielle de l'invention, le susdit module de restitution incorpore un processus itératif d'inversion selon la méthode de "Levenberg-Marquardt" permettant de traiter les cas de non linéarité. Selon une autre caractéristique préférentielle de - 7 l'invention, les écritures des données de sortie du susdit module de restitution sont fournies dans le format de l'outil et/ou dans le format ASCII. Ces caractéristiques préférentielles prises associées, individuellement ou en combinaison, avec la caractéristique principale de l'invention permettent d'offrir à l'outil d'inversion de l'invention, par rapport à des outils similaires d'inversion (basés sur l'estimation optimale) qui peuvent être disponibles et libre d'utilisation du type "ECMWF" et "1D-VAR package", les spécificités suivantes . * D'être un outil générique et complet parce que : - il est applicable à tout type de mesure et de modèle d'observation à partir du moment où le vecteur d'observation est interfacé avec lui, - il est paramétrable permettant une utilisation en mode "recherche" pour les utilisateurs experts scientifiques, - il permet de représenter graphiquement n'importe quel type de variable (paramètre géophysique, variable d'observation, etc...), - il autorise un paramétrage fin et complet, - etc...; * D'être un outil permettant une analyse de contenu en information complète par le calcul : - du "DOFS" (nombre de degrés de liberté) indiquant le nombre d'éléments indépendants que peut apporter la mesure, - des erreurs a posteriori (issues de la 30 mesure, de l'a priori et des paramètres du modèle ; totale) sous forme de matrices de covariance d'erreur, - des "averaging kernels", sensibilité de l'état restitué par rapport à l'état "vrai", correspondant à la matrice des fonctions de "lissage" 35 associée au système d'inversion (mesure plus information a priori) pour la restitution d'un vecteur d'état donné 25 5 10 15 20 30 35 - 8 - (sensibilité de l'état restitué par rapport à l'état "vrai"), - des fonctions de contributions, sensibilité de l'état restitué par rapport à la mesure, - de l'analyse en composante principale (ACP) permettant l'interprétation de l'information contenue dans l'espace du vecteur d'observation et dans l'espace du vecteur d'état; * D'être un outil associable à une bibliothèque d'outils très complète pouvant être très utiles, notamment According to another preferred feature of the invention, the inversion tool uses as input data. the measurement (atmospheric spectrum), the error covariance matrix on the measurement, a priori information on the parameters or state vector to be restored, the error covariance matrix on the prior information. , - and the outputs of the observation model (simulated and Jacobian measure). According to another preferred feature of the invention, the aforesaid restitution module incorporates an iterative inversion process according to the "Levenberg-Marquardt" method making it possible to deal with cases of non-linearity. According to another preferred feature of the invention, the writes of the output data of the aforesaid rendering module are provided in the format of the tool and / or in the ASCII format. These preferential characteristics taken together, individually or in combination with the main characteristic of the invention make it possible to offer the inversion tool of the invention, compared to similar inversion tools (based on the estimation optimal) that can be available and free of use of the type "ECMWF" and "1D-VAR package", the following specificities. * To be a generic and complete tool because: - it is applicable to any type of measurement and observation model from the moment the observation vector is interfaced with it, - it is configurable allowing a use in "research" mode for expert scientific users, - it allows to graph any type of variable (geophysical parameter, observation variable, etc ...), - it allows a fine and complete parameterization, - etc. ..; * To be a tool allowing an analysis of contents in complete information by the computation: - of "DOFS" (number of degrees of freedom) indicating the number of independent elements that can bring the measurement, - errors a posteriori (issues of the measurement, of the a priori and the parameters of the model, total) in the form of error covariance matrices, - "averaging kernels", sensitivity of the restored state with respect to the "true" state corresponding to the matrix of "smoothing" functions associated with the inversion system (measurement plus prior information) for the retrieval of a given state vector (sensitivity of the state restored with respect to the "true" state), - contribution functions, sensitivity of the restored state in relation to the measurement, - principal component analysis (PCA) allowing interpretation of the information contained in the space of the observation vector and in the space of the state vector; * To be a tool associated with a library of very complete tools which can be very useful, in particular

- un outil de manipulation des produits "1-DVAR", - un outil de lecture/écriture des produits "1-DVAR", - un outil de transport de grille permettant de transporter de façon optimale un vecteur ou une matrice dans une nouvelle grille, - un outil de transport d'erreur qui transporte la matrice de covariance d'erreur sur un paramètre du modèle dans l'espace du vecteur d'observation permettant ainsi de prendre en compte les erreurs sur les paramètres du modèle qui ne sont pas restitués mais qui ont un impact sur l'inversion, - un outil permettant l'application d'une sélection de canaux (du vecteur d'observation), - un outil de calcul dynamique d'optimisation d'une sélection de canaux par ACI (Analyse du Contenu en Information), - une méthode de calcul automatique de l'initialisation des paramètres de convergence; * D'être un outil qui intègre un schéma itératif suivant la méthode de "Levenberg-Marquardt" permettant le traitement de problèmes d'inversion non linéaires qui sont fréquents en sondage atmosphérique; * D'être un outil qui permet d'effectuer des 10 15 - 9 - inversions de mesures réelles mais aussi des inversions en simulation; * D'être un outil qui peut être également utilisé pour générer des bases de données de mesures simulées; * D'être un outil qui est également couplé avec l'outil de transfert radiatif dénommé "4A-OP" qui est un code opérationnel, validé et de haute précision, permettant le calcul de transfert radiatif dans l'infrarouge thermique et le proche infrarouge. On comprend que l'outil d'inversion de l'invention, qui vient d'être ci-dessus décrit, l'a été en vue d'une divulgation plutôt que d'une limitation. Bien entendu, divers aménagements, modifications et améliorations pourront être adaptés, sans pour autant sortir du cadre de l'invention tel que définie dans les revendications. 20 25 30 35 10 15 20 25 30 35 - a tool for handling "1-DVAR" products, - a "1-DVAR" product read / write tool, - a grid transport tool for optimally transporting a vector or a matrix in a new grid an error transport tool which transports the error covariance matrix on a parameter of the model in the space of the observation vector thus making it possible to take into account the errors on the parameters of the model which are not restored but which have an impact on the inversion, - a tool allowing the application of a selection of channels (of the observation vector), - a dynamic calculation tool for optimization of a selection of channels by ACI (Analysis of Content in Information), - a method of automatic calculation of the initialization of the convergence parameters; * To be a tool that integrates an iterative scheme following the "Levenberg-Marquardt" method allowing the treatment of non-linear inversion problems that are common in atmospheric sampling; * To be a tool that makes it possible to perform inversions of real measurements but also inversions in simulation; * To be a tool that can also be used to generate simulated measurement databases; * To be a tool that is also coupled with the radiative transfer tool called "4A-OP" which is an operational code, validated and of high precision, allowing the calculation of radiative transfer in the thermal infrared and the near infrared . It is understood that the inversion tool of the invention, which has just been described above, has been for the purpose of disclosure rather than limitation. Of course, various arrangements, modifications and improvements may be adapted, without departing from the scope of the invention as defined in the claims. 20 25 30 35 35 45

Claims

REVENDICATIONS1. Outil d'inversion basé sur la méthode de l'estimation optimale du type de celui associé à un modèle d'observation, CARACTERISE EN CE QU'il se compose notamment . - d'un fichier de configuration où sont définis les paramètres "utilisateur", - d'un module d'interface de format programmé pour mettre l'ensemble des données d'entrée dans le format d'interfaçage de l'outil et pour initialiser certaines données nécessaires pour l'inversion, - d'un module de transformation programmé pour effectuer des opérations de transformation des données en fonction des choix de l'utilisateur, - d'un module de restitution programmé pour regrouper l'ensemble des opérations d'inversion, à partir d'une analyse du contenu en information des deux modules d'interface de format et de transformation de préparation des données, - et d'un script d'exécution permettant d'exécuter les différents programmes des trois modules d'interface de format, de transformation et de restitution. REVENDICATIONS1. Inversion tool based on the optimal estimation method of the type associated with an observation model, CHARACTERIZED IN THAT it is composed in particular. a configuration file where the "user" parameters are defined, a programmed format interface module to put all the input data in the interface format of the tool and to initialize certain data necessary for the inversion, - a transformation module programmed to perform data transformation operations according to the user's choices, - a rendering module programmed to group all the operations of inversion, from an analysis of the information content of the two format interface modules and data preparation transformation, - and an execution script for executing the various programs of the three interface modules of format, transformation and restitution.

2. Outil d'inversion selon la revendication 1, CARACTERISE EN CE QUE les trois modules d'interface de format, de transformation et de restitution sont séparés l'un de l'autre. 2. inversion tool according to claim 1, CHARACTERIZED IN THAT the three interface modules of format, transformation and restitution are separated from one another.

3. Outil d'inversion selon la revendication 1, CARACTERISE EN CE QUE les trois modules d'interface de format, de transformation et de restitution sont programmés selon un langage en fortran 90. 3. inversion tool according to claim 1, CHARACTERIZED IN THAT the three interface modules format, transformation and playback are programmed according to a fortran language 90.

4. Outil d'inversion selon la revendication 1, CARACTERISE EN CE QUE le susdit module d'interface de format effectue les opérations de : - lecture des données d'entrée, - conversion des unités, - formatage des données,- 11 - - initialisation des sorties du modèle d'observation, - et d'écritures des données de sortie au format au format dudit outil. 4. inversion tool according to claim 1, CHARACTERIZED IN THAT the aforesaid format interface module performs the operations of: - reading of input data, - conversion of units, - formatting of data, - 11 - - initialization of the outputs of the observation model, and writing of the output data in the format in the form of said tool.

5. Outil d'inversion selon la revendication 1, CARACTERISE EN CE QUE le susdit module de transformation effectue les opérations de : - lecture des produits du module d'interface de format, - filtrage et de réduction des données, - de transformation des données, - et écriture des données de sortie au format dudit outil. 5. inversion tool according to claim 1, CHARACTERIZED IN THAT the aforesaid transformation module performs the operations of: - reading the products of the format interface module, - filtering and reducing data, - data transformation and writing output data in the format of said tool.

6. Outil d'inversion selon la revendication 1, CARACTERISE EN CE QUE le susdit module de restitution 15 incorpore un processus itératif d'inversion et effectue les opérations de : - lecture des produits du module de transformation, - application du processus itératif d'inversion par : * une analyse de contenu en information et 20 inversion, * un calcul des sorties du modèle d'observation * un contrôle de la convergence - et d'écriture des données de sortie. 6. inversion tool according to claim 1, CHARACTERIZED IN THAT said restitution module 15 incorporates an iterative inversion process and performs the operations of: - reading of the products of the transformation module, - application of the iterative process of inversion by: * an information and inversion content analysis, * a calculation of the outputs of the observation model * a control of the convergence - and writing of the output data.

7. Outil d'inversion selon la revendication 1, 25 CARACTERISE EN CE QU'il utilise comme données d'entrée : - la mesure (spectre atmosphérique), - la matrice de covariance d'erreur sur la mesure, - une information a priori sur les paramètres ou vecteur d'état à restituer, 30 - la matrice de covariance d'erreur sur l'information a priori, - et les sorties du modèle d'observation (mesure simulée et jacobiens). 7. Inversion tool according to claim 1, CHARACTERIZED IN THAT it uses as input data: - the measurement (atmospheric spectrum), - the error covariance matrix on the measurement, - a priori information on the parameters or state vector to be restored, 30 - the error covariance matrix on the prior information, - and the outputs of the observation model (simulated and Jacobian measure).

8. Outil d'inversion selon la revendication 6, 35 CARACTERISE EN CE QUE le susdit module de restitution incorpore un processus itératif d'inversion selon la 5- 12 - méthode de "Levenberg-Marquardt" permettant de traiter les cas de non linéarité. 8. Reversing tool according to claim 6, CHARACTERIZED IN THAT the aforesaid rendering module incorporates an iterative inversion process according to the "Levenberg-Marquardt" method for treating cases of non-linearity.

9. Outil d'inversion selon la revendication 6, CARACTERISE EN CE QUE les écritures des données de sortie du susdit module de restitution sont fournies dans le format de l'outil et/ou dans le format ASCII.9. inversion tool according to claim 6, CHARACTERIZED IN THAT the writes of the output data of the aforesaid rendering module are provided in the format of the tool and / or in the ASCII format.

10 15 20 25 30 35 10 15 20 25 30 35