Dissertations / Theses: 'Cartographie des habitats marins'

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Marre, Guilhem. "Développement de la photogrammétrie et d'analyses d'images pour l'étude et le suivi d'habitats marins." Thesis, Montpellier, 2020. http://www.theses.fr/2020MONTG012.

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Abstract:

Dans un contexte de changement climatique et d’érosion de la biodiversité marine, la surveillance écologique des habitats marins les plus sensibles est primordiale et nécessite des méthodes opérationnelles de suivi permettant aux décideurs et gestionnaires d’établir des mesures de conservation pertinentes et d’évaluer leur efficacité. TEMPO et RECOR sont deux réseaux de surveillance centrés sur les herbiers de posidonie et les récifs coralligènes, les deux habitats les plus riches et sensibles de Méditerranée. L’objectif de cette thèse est de répondre aux besoins de la surveillance des habitats marins par le développement de méthodes d’évaluation de leur état de santé, basées sur deux techniques d’analyses d’images clés : les réseaux de neurones convolutifs et la photogrammétrie. Les résultats montrent que les réseaux de neurones convolutifs sont capables de reconnaître les principales espèces des assemblages coralligènes sur des photos sous-marines issues de RECOR, avec une précision semblable à celle d’un expert taxonomiste. Par ailleurs, nous avons montré que la photogrammétrie permettait de reproduire en 3D un habitat marin avec une grande précision, suffisante pour un suivi de la structure de l’habitat et de la distribution d’espèces à fine échelle. À partir de ces reconstructions, nous avons mis au point une méthode de cartographie automatique des herbiers de posidonie, permettant de réaliser un suivi temporel de la qualité écologique de cet habitat sensible. Enfin, nous avons caractérisé la structure 3D des récifs coralligènes à partir de leurs reconstructions photogrammétriques et étudié les liens avec la structuration des assemblages qui les composent. Ce travail de thèse a permis de développer des méthodes opérationnelles, aujourd’hui intégrées aux réseaux de surveillance TEMPO et RECOR, et ouvre la voie à de futures recherches, notamment la caractérisation de l’activité biologique des récifs coralligènes grâce au couplage entre photogrammétrie, réseaux de neurones et acoustique sous-marine
In a context of climate change and the erosion of marine biodiversity, ecological monitoring of the most sensitive marine habitats is of paramount importance. In particular, there is a need for operational methods that enable decision-makers and managers to establish relevant conservation measures and to evaluate their effectiveness. TEMPO and RECOR are two monitoring networks focusing on Posidonia meadows and coralligenous reefs, the two richest and most sensitive habitats in the Mediterranean. The objective of this thesis is to meet the needs of effective monitoring of marine habitats by developing methods for assessing their health, based on two key image analysis methods: convolutional neural networks and photogrammetry. The results show that convolutional neural networks are capable of recognizing the main species of coralligenous assemblages in underwater photographs from RECOR, with a precision similar to that of an expert taxonomist. Furthermore, we have shown that photogrammetry can reproduce a marine habitat in three dimensions with a high degree of accuracy, sufficient for monitoring habitat structure and species distribution at a fine scale. Based on these reconstructions, we have developed a method for automatic mapping of Posidonia meadows, enabling temporal monitoring of the ecological quality of this sensitive habitat. Finally, we characterized the three-dimensional structure of coralligenous reefs based on their photogrammetric reconstructions and studied the links with the structuring of the assemblages that make them up. This PhD work has led to the development of operational methods that are now integrated into the TEMPO and RECOR monitoring networks. Results of this work paves the way for future research, in particular concerning characterization of the biological activity of coralligenous reefs thanks to the coupling of photogrammetry, neural networks and underwater acoustics

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Lamouret, Marie. "Traitement automatisés des données acoustiques issues de sondeurs multifaisceaux pour la cartographie des fonds marins." Electronic Thesis or Diss., Toulon, 2022. http://www.theses.fr/2022TOUL0002.

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Abstract:

Le sondeur multifaisceaux (SMF) est l'une des technologies d'acoustique sous-marine les plus avancées pour l'étude des fonds et de la colonne d'eau. Il requiert une réelle expertise pour son déploiement sur le terrain ainsi que pour l'élaboration de cartographies à partir des différentes données acquises. Ces traitements sont souvent chronophages en raison de la quantité de données acquises et demandent à être automatisés pour alléger le travail à l'hydrographe. C'est ce sur quoi portent les travaux réalisés durant cette thèse. Après des rappels sur des notions d'acoustique sous-marine, le fonctionnement du SMF est décrit et les types de données manipulées tout au long des traitements sont présentés. Le manuscrit s'articule ensuite autour de deux thématiques ˸ la cartographie bathymétrique et la cartographie biocénotique. Les développements sont intégrés dans les logiciels de l'entreprise Seaviews pour laquelle les travaux sont réalisés. Ils répondent à des besoins particuliers de l'entreprise.En ce qui concerne la cartographie bathymétrique, la donnée bathymétrique doit être préalablement triée pour écarter les sondes aberrantes et éviter qu'elles ne pénalisent la précision topographique. Ce tri d'innombrables sondes est une tâche que réalisent les hydrographes, assistés aujourd'hui d'outils numériques. Nous proposerons une méthode statistique rapide pour trier les sondes tout en réalisant une carte de profondeurs marines. Ce qui amène à se demander si les images de la colonne d'eau acquises également par le sondeur ne seraient pas exploitables pour déduire une bathymétrie exempte d'aberration. Nous testerons cette hypothèse à l'aide de l'apprentissage profond (deep learning) et en particulier par des réseaux de neurones convolutifs qui ont permis des progrès considérables en vision par ordinateur. La cartographie des habitats marins (les biocénoses) est un travail de classification de la nature des fonds à partir des données acoustiques du SMF en concordance avec les espèces vivant sur les lieux. La société Seaviews a développé une méthode de préparation des données SMF pour l'analyse des habitats. Nous nous orientons vers des méthodes de classification des habitats, à partir de ces données, par des techniques d'apprentissage automatique (machine learning). Plusieurs méthodes sont mises en place et testées, puis une zone d'étude est choisie pour évaluer et comparer les résultats des différentes approches
Among underwater acoustic technologies, multibeam echo sounder (MBES) is one of the most advanced tool to study and map the underwater floors and the above water column. Its deployment on-site requires expertise so as the whole data processing to map the information. These processing are very time-consuming due to the massive quantity of recorded data and thus needs to be automatised to shorten and alleviate the hydrographer's task. This PhD research works focus on the automatisation of the current activities in Seaviews society.After some reminders on the underwater acoustic sciences, the MBES operating is described as well the produced data that will be manipulated throughout the developments. This document presents two thematics˸ bathymetric (depths) and marine habitats mapping. The developments are integrated into the Seaviews' software in the aim to be used by all the employees.About seafloor depths mapping, the bathymetric sounding has to be sorted to avoid that the outlier errors distort the results. Sorting the uncountable measures is cumbersome but necessary, although the hydrographers are today happily computed-assisted. We propose a fast statistical method to exclude the outliers while mapping the information. This leads to wonder if the water column imagery would be workable to deduce the bathymetry without failure. We will test this hypothesis with some technics of deep learning, especially with convolutional neural networks.The marine habitats mapping is a seabed nature classification according to the local life. Seaviews has worked on a way to prepare MBES data and habitats analysis. Concerning the method of classification itself, we move towards machine learning technics. Several methods are implemented and assessed, and then an area is chosen to evaluate and compare the results

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Ehrhold, Axel. "Projet REBENT : Cartographie des habitats benthiques dans les petits fonds côtiers à l'aide de méthodes acoustiques." Phd thesis, Université de Caen, 2004. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00006680.

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Abstract:

Le réseau REBENT constitue un nouveau réseau de surveillance des habitats benthiques dont la vocation est d'établir un état de référence et un suivi régulier de la faune et de la flore littorales. Ce réseau entre en phase opérationnelle sur la région Bretagne. L'approche sectorielle est caractérisée par un ensemble d'études de sites (20) sur lesquels une cartographie détaillée des habitats est réalisée au 1/10 000 ou 1/25 000ème. Pour identifier en domaine subtidal les unités morpho-sédimentaires et/ou biologiques, elle s'appuie sur la combinaison de plusieurs systèmes acoustiques (sonar à balayage latéral, sondeurs mono et multifaisceaux, système RoxAnn), calibrés par des observations du fond (prélèvements, vidéo sous-marine, plongée). Les baies de Concarneau et de Quiberon, et l'archipel de Glénan, ont été les premiers secteurs ainsi reconnus en 2003. Ces travaux montrent l'intérêt de combiner plusieurs sources acoustiques et différentes embarcations pour caractériser préalablement les habitats par petits fonds. Certaines biocénoses semblent répondre directement aux ondes acoustiques (maërl, crépidule, lanice, étoiles de mer, ophiures, maldanes) alors que d'autres, comme les fonds à Haploops, se distinguent par la morphologie du substrat sur lequel les colonies se fixent (fonds vaseux à cratères). La précision des levés (positionnement et résolution sur le fond) et la gestion sous SIG des résultats permettent de mieux comprendre la distribution spatiale de ces habitats et de suivre leur évolution.

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Petit, Tristan. "Caractérisation des fonds marins et estimation bathymétrique par inversion de modèle de transfert radiatif : application à l'imagerie hyperspectrale en milieu coralien." Thesis, Brest, 2017. http://www.theses.fr/2017BRES0023/document.

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Abstract:

L’imagerie hyperspectrale aéroportée constitue un candidat potentiel pour la cartographie et le suivi des récifs coralliens à large échelle et à forte résolution spatiale. Dans cette thèse, nous présentons tout d’abord les traitements à appliquer au signal hyperspectral afin d’en extraire des informations sur la nature du fond marin, la bathymétrie et les propriétés optiques de l’eau, et nous les mettons en perspectives devant deux principaux verrous : (i) le faible rapport signal sur bruit du signal mesuré, (ii) le nombre et la variabilité des interactions onde-matière ayant lieu entre l’entrée des rayons lumineux dans l’atmosphère et leur mesure par le capteur hyperspectral. En considérant ces limitations, nous examinons les performances d’une des méthodes existantes de traitement de la colonne d’eau : l’inversion de modèle semi-analytique par optimisation. Nous évaluons d’abord la robustesse des estimations des types de fond et de la bathymétrie pour six paramétrisations du schéma d’inversion. Les résultats sur des images hyperspectrales acquises à l’île de La Réunion en 2009 montrent que la paramétrisation de l’inversion joue un rôle crucial sur la qualité des estimations et que la paramétrisation la plus communément utilisée ne présente pas toujours les meilleures performances. Nous évaluons par la suite l’importance de la précision de la paramétrisation du modèle semi-analytique direct à travers une analyse de sensibilité réalisée sur des données hyperspectrales synthétiques puis sur des données réelles que nous avons acquises en 2015 à La Réunion. L’analyse est en outre effectuée pour toutes les paramétrisations de l’inversion précédemment étudiées. Cette étude montre qu’en milieu récifal l’importance de la précision de la paramétrisation du modèle direct est faible devant le choix de la paramétrisation de l’inversion. Nous montrons en outre qu’il n’est pas possible d’identifier le(s) paramètre(s) du modèle direct le(s) plus influent(s) car cela dépend des concentrations relatives de chacun des éléments optiquement actifs de l’eau
Airborne hyperspectral imaging is a potential candidate for mapping and monitoring coral reefs at large scale and with high spatial resolution. In this thesis, we first present the processing steps to be applied to hyperspectral signals for extracting information about seabed types, bathymetry and water optical properties, and we discuss their efficiency with respect to two main confounding factors: (i) low signal to noise ratio of the measured signals, and (ii) large number and variability of physical interactions occurring between the entrance of sunlight into the atmosphere and its measurement by the hyperspectral sensor. Considering these limitations, we examine the performance of an already existing water column processing method: semi-analytical model inversion by optimization. We first evaluate the robustness of seabed type and bathymetry estimation for six different inversion setups. The results on hyperspectral images acquired over Réunion Island reefs in 2009 show that the choice of the inversion setup plays an important role on the quality of the estimations and that the most widely used inversion setup does not always produce the best results. We then evaluate the importance of the accuracy of the parameterization of the direct semi-analytical model. This is done through a sensitivity analysis performed on both simulated and real hyperspectral data acquired in Réunion Island in 2015. The analysis is performed for each inversion setup previously studied. This study shows that in coral reef context the accuracy of the parameterization of the direct model is less important than the choice of the inversion setup. We also demonstrate that it is not possible to identify the most influent parameters of the direct model because it depends on the relative concentration of each optically active constituent

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Lozach, Sophie. "Habitats benthiques marins du bassin oriental de la Manche : enjeux écologiques dans le contexte d’extraction de granulats marins." Thesis, Lille 1, 2011. http://www.theses.fr/2011LIL10163/document.

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Abstract:

Les variations naturelles de la communauté macrobenthique des sédiments grossiers ont été étudiées pendant une période de quatre ans dans le contexte d’une demande de concession pour l’extraction des granulats marins dans les gisements des paléovallées du bassin oriental de la Manche. Six campagnes ont été réalisées, deux fois par an (mi-avril et mi-août : pré- et post-recrutement) en 2007, 2009 et 2010. Le jeu de données ainsi obtenu à permis d’une part de montrer que cette communauté benthique présentait une remarquable constance au cours du temps et cela apporte d’autre part de nouveaux éléments de connaissance à la typologie des habitats benthiques des sédiments grossiers du large (EUNIS). Une étude complémentaire sur les caractéristiques fonctionnelles a ensuite permis de montrer que cette communauté benthique présentait de fortes capacités de résistance aux perturbations physiques du milieu, mais des capacités de résilience plus modérées. Ces informations sur la structure et le fonctionnement de la communauté benthique ont permis d’émettre des hypothèses sur les conséquences d’une extraction de granulats marins sur ce site. A partir de cette étude, une gestion adaptative de cette activité anthropique a été proposée par la mise en place d’un protocole de suivi biosédimentaire répondant aux enjeux écologiques associés aux dragages des sédiments marins. Les résultats ainsi obtenus seront, par ailleurs, un apport substantiel à la compréhension scientifique des effets des dragages si la concession était autorisée par les autorités françaises
The natural variation in the coarse sediment benthic community was investigated over a four-year period in the context of an aggregate extraction licence project in the eastern Channel paleovalleys deposits. Six surveys were conducted: twice a year (mid-April: pre- recruitment and the end of August: post-recruitment) in 2007, 2009 and 2010. The data set obtained shows on one hand that the coarse sediment of the benthic community of the eastern English Channel paleovalleys presents an outstanding constancy over time and on another hand, it brings out new pieces of knowledge on benthic habitats typology in offshore coarse sediments (EUNIS). A complementary study on functional features showed that this benthic community has a high resistance to physical disturbance, but lower resilience. This knowledge on benthic community structure and functioning allowed the making of assumptions on the consequences of marine aggregate extraction at this site. An adaptive management of this human activity has then been proposed by the implementation of a benthic monitoring responding to ecological issues associated with marine sediment dredging. Results obtained during this study will also be a substantial input to scientific understanding of dredging impacts should the licence be delivered by French authorities

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Grotte, Alain. "Méthode de cartographie des couvertures algales et sédimentaires à partir de données de télédétection." Brest, 1992. http://www.theses.fr/1992BRES1003.

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Abstract:

Ce travail s'inscrit dans les études de développement contribuant à la connaissance des objets du littoral à partir de données satellite à haute résolution. La première partie développe les bases de la cartographie classique, présente les applications possibles avec les données satellitaires. Le chapitre I donne les notions de cartographie. Cela permet de voir combien elles sont importantes pour comprendre certains prétraitements de données des satellites présentes au chapitre II. Le second chapitre qui aborde les satellites à haute résolution, fait l'inventaire des radiomètres mis à bord de ces plateformes. Les données de capteur, sont disponibles dans des standards simples, donc accessibles à tous, avec un peu d'investissement en matériels et logiciels. Les produits informatiques sont très conviviaux et moyennant quelques séances d'entraînement, un néophyte en la matière, va constater quelques résultats encourageants. La mise en forme cartographique (s'entend assistée par ordinateur) est la suite obligée pour mieux situer les données dans l'espace géographique de l'étude réalisée. C'est l'objet du troisième chapitre qui fait la relation entre la cartograpghie traditionnelle, les données des satellites et un module de système d'information géographique, qui permet l'habillage cartographique de la donnée. La méthodologie est développée et des chemins sont proposés pour aboutir à une standardisation de rédaction des spatiocartes ou cartes régulières qui sont établies à l'IFREMER. La seconde partie correspond à l'étude des principaux objets que l'on rencontre sur le littoral, lieu de convoitise pour les uns et zone à protéger pour les autres. Les données image de SPOT servent de support d'étude, car c'est à l'heure actuelle le satellite qui présente la meilleure résolution au sol en mode multispectral
This work forms part of the development studies contributing to the knowledge of coastal features by using high resolution satellite data. The first part deals with conventional cartography bases and describes possible applications using satellite data. Chapter 1 is devoted to notions of cartography, and shows their importance in understanding certain types of satellite data pre-processing described in chapter ii. The second chapter, which deals with high resolution satellites, reviews the radiometers placed on board these platforms. Whatever the type of sensor, image data is available in simple standards, and therefore accessible to everyone providing a small investment is made in hardware and software. I. T. Products are very user-friendly and after a few training sessions a complete beginner in this field can already obtain some encouraging results. Cartographic formatting (computer-assisted) is obviously the next step for correctly positioning this data in the geographic area of the study. This is dealt with in the third chapter which draws the connection between traditional cartography, satellite data and a geographic information system module, which is used to add cartographic annotations to the data. The methodology is developed and procedures proposed for achieving standardized mapping of the space maps or normal maps drawn up at Ifremer

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Van, den Beld Inge. "Habitats coralliens dans les canyons sous-marins du Golfe de Gascogne : distribution, écologie et vulnérabilité." Thesis, Brest, 2017. http://www.theses.fr/2017BRES0017/document.

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Abstract:

Les habitats de coraux d’eau froide formés par des scléractiniaires coloniaux, des gorgones, des antipathaires et des pennatules sont des hotspots de biodiversité et de biomasse. Ils fournissent des fonctions importantes, comme des refuges et des zones d’alimentation, pour d’autres organismes. Mais, ils sont également vulnérables aux activités humaines, parce qu’ils sont fragiles, croissent lentement et atteignent des records de longévité. Dans les canyons sous-marins, le relief tourmenté, l’hydrodynamisme et l’hétérogénéité des substrats offrent des conditions environnementales propices au développement des habitats coralliens. Dans le Golfe de Gascogne, les coraux d’eau froide sont connus depuis la fin du 19e siècle, mais leur distribution, leur densité et leur rôle fonctionnel avaient été très peu étudiés.Pour augmenter cette connaissance, 24 canyons sous-marins et 3 sites sur l’interfluve/haut de pente contiguë aux canyons adjacents ont été visités par un ROV et une caméra tractée pendant 46 plongées au cours de 7 campagnes océanographiques. Les habitats coralliens définis par le système de classification CoralFISH ont été cartographiés à partir des images prises par les engins sous-marins puis la faune associée, les types de substrat et les déchets ont été annotés.Onze habitats coralliens et 62 morphotypes de coraux ont été observés dans les canyons sous-marins du Golfe de Gascogne hébergeant 191 morphotypes de faune associée, dont 160 morphotypes uniques. Les patrons de distribution à l’échelle locale et à l’échelle régionale pourraient être liés aux régimes hydrodynamiques et sédimentaires. Le type de substrat était important pour les assemblages de coraux et leurs faunes associées, distinguant les habitats biogéniques, sur substrat dur et sur substrat meuble. Les assemblages de coraux étaient similaires entre habitats biogéniques et habitats sur substrat dur, mais la faune associées était plus abondante et diversifiée sur les habitats biogéniques. La diversité-alpha, -beta et –gamma étaient étonnement élevée sur les habitats coralliens sur substrat meuble, égalant ou dépassant la diversité des habitats biogéniques.Les déchets marins étaient abondants et principalement composés de plastiques et de matériels de pêche. Ces déchets pourraient impacter les habitats coralliens : ils ont été trouvés à des profondeurs similaires et les déchets étaient piégés par des reliefs créés par des structures biologiques et géologiques. L’ocurrence des récifs de coraux préférentiellement sur les pentes plus abruptes des canyons sous-marins tandis que les débris de coraux sont plus fréquents sur des aires plus plates de l’interfluve ou du haut de pente, pourraient indiquer un impact de la pêche.Cette étude a contribué à l’initiative en cours de création d’un réseau Natura 2000 qui protégera à terme l’habitat « récif » dont les habitats coralliens biogéniques et sur substrat dur, mais pas les habitats coralliens sur substrat meuble. Pour ces derniers, un complément d’étude et d’autres stratégies de préservation seront nécessaires
Cold-water coral (CWC) habitats formed by colonial scleractinians, gorgonians, antipatharians and sea pens are biodiversity and biomass hotspots that provide important functions, such as shelter and feeding grounds, to other organisms. But, they are also vulnerable to human activities, because they are long-lived, grow slowly and have a low resistance. Submarine canyons may offer the environmental conditions needed for CWC habitat development, due to their steep topography, complex hydrodynamics and substrate heterogeneity. In the Bay of Biscay, which margin is incised by hundreds of canyons, CWCs are known to exist since the late 19th century, but their distribution, density and functional role remained largely unknown, which impaired their preservation.To increase this knowledge, 24 canyons and three locations between adjacent canyons were visited with an ROV and a towed camera system during 46 dives on 7 cruises. Images were analysed for CWC habitats using the CoralFISH classification system. Within these habitats, corals, associated fauna were identified and substrate cover measured. Litter was identified in 15 out of 24 canyons.Eleven coral habitats constructed by 62 coral morphotypes were observed in the canyons of the Bay of Biscay hosting 191 associated megafaunal morphotypes, including 160 unique morphotypes. The distribution patterns at regional and local scales could be linked to hydrodynamics and sedimentary regimes. Substrate type was an important driver for coral and associated faunal assemblages, distinguishing biogenic, hard substrate and soft substrate habitats. Coral assemblages were similar between biogenic and hard substrate habitats, but the associated fauna was more abundant and diverse on biogenic habitats. The alpha, beta and gamma diversity was surprisingly high on soft substrate habitats, equalling or exceeding that of biogenic habitats.Marine litter was abundant and was mainly composed of plastic items and fishing gear. Litter could co-occur with CWCs and impact them: litter and most CWC habitats were observed at similar water depths and litter was more abundant in areas with a seafloor relief created by biological or geological features. Observations of coral reefs on steeper areas in the canyons and coral debris on flatter areas on the interfluve/upper slope may indicate a potential impact of the fishing industry. This study supports the ongoing effort to create a Natura 2000 network that will protect biogenic and hard substrate habitats, but also points out the need to develop a framework for the preservation of coral habitats on soft substrate

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Ben, Moussa Habib. "Contribution de la télédétection satellitaire à la cartographie des végétaux marins : archipel de Molène (Bretagne / France)." Aix-Marseille 2, 1987. http://www.theses.fr/1987AIX22095.

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Abstract:

A partir de l'etude des donnees radiometriques de terrain, un algorithme de traitement d'image satellitaire a ete developpe pour la cartographie des vegetaux marins. Son application a l'image spot etalonnee en reflectance et corrigee des effets atmospheriques a permis de distinguer en zone immergee la nature du fond et d'estimer la couverture vegetale du secteur immerge et en zone interditale exondee

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Ben, Moussa Habib. "Contribution de la télédétection satellitaire à la cartographie des végétaux marins archipel de Molène (Bretagne / France) /." Grenoble 2 : ANRT, 1987. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb376028691.

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Le, Bars Fabrice. "Analyse par intervalles pour la localisation et la cartographie simultanées : application à la robotique sous-marine." Phd thesis, Université de Bretagne occidentale - Brest, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00670495.

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Abstract:

Cette thèse étudie le problème de la localisation et cartographie simultanées des robots sous-marins, et ses méthodes de résolution utilisant le calcul par intervalles. Le principe du SLAM (Simultaneous Localization And Mapping, ou cartographie et localisation simultanées) est le suivant: un robot sous-marin connait en général sa position initiale (lorsqu'il est à la surface grâce à un GPS), son modèle de déplacement (très approximativement) et possède quelques capteurs l'aidant à estimer sa position (capteur de pression pour mesurer sa profondeur, loch Doppler pour mesurer sa vitesse et sa distance au fond, centrale inertielle pour mesurer son orientation) et voir ce qui l'entoure (sonar). Pourtant, malgré tous ces capteurs, plus il avance, plus ses erreurs d'estimation de position s'accumulent: le robot se perd. En passant et repassant devant plusieurs objets (ou éléments remarquables quelconques de son environnement), il va pouvoir évaluer leur position (plus ou moins précisément) une première fois à partir de la sienne (cartographie grâce à sa localisation), puis recalculer sa trajectoire en les prenant comme repère les fois suivantes quand il est perdu (localisation grâce à sa cartographie). Les mesures de capteurs ou variables utilisées pour décrire les robots étant souvent entachées d'erreurs, elles peuvent être représentées de différentes façons: distributions probabilistes, nuages de points, ensembles continus... En général, les données constructeur des capteurs ou actionneurs du robot nous indiquent des bornes (liées à la précision...). On peut donc représenter ces valeurs sous forme d'intervalles. Les méthodes ensemblistes telles que l'analyse par intervalles permettent d'obtenir des résultats à partir d'équations sur des intervalles. L'avantage de ces méthodes est qu'on est sûr de ne perdre aucune solution (compte tenu des hypothèses faites), contrairement à celles utilisant l'approche probabiliste, où on n'obtient parfois que les solutions les plus probables. Dans cette thèse, l'utilisation du calcul par intervalles dans le cadre du SLAM appliqué aux robots sous-marins et une comparaison entre plusieurs méthodes existantes seront étudiées. De plus, une nouvelle méthode permettant de mieux gérer le problème des données fugaces (données seulement significatives à des instants bien précis et inconnus), rencontré notamment avec des données provenant de sonars, sera proposée. Les applications de ces travaux concernent par exemple le développement de robots sous-marins autonomes (souvent appelés AUVs pour Autonomous Underwater Vehicles ou UUVs pour Unmanned Underwater Vehicles). En effet, contrairement aux robots téléguidés par des humains, ceux-ci doivent eux-mêmes être capables de se repérer dans leur environnement pour effectuer leur travail. Ces robots peuvent avoir des missions variées: relevé de données hydrographiques, localisation d'épaves (bateau, avion...) ou objets dangereux (mines...), surveillance (détection de pollution, vérification de l'état de pipelines...)... Actuellement, ces tâches sont principalement réalisées par des humains, directement avec des plongeurs, ou indirectement avec des sous-marins téléopérés pour les travaux les plus dangereux ou difficiles d'accès.

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Trebossen, Hervé. "Apport des images RADAR à synthèse d'ouverture à la cartographie marine." Marne-la-Vallée, 2002. http://www.theses.fr/2002MARN0140.

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Abstract:

Plus de la moitié du transport de marchandises à travers le monde se fait par voie de mer. Un des moyens permettant d’assurer la sécurité des navires et par conséquent d’éviter les pollutions accidentelles est de mettre à la disposition des marins des cartes marines de qualité, conformes aux moyens modernes de navigation (navigation par GPS). Malheureusement, actuellement, ces documents de navigation sont anciens sur nombre de zones côtières. Le SHOM qui est chargé en France de l’établissement et de la diffusion de l’information nautique utilise, dans certains cas, pour actualiser plus rapidement ses cartes des images de télédétection provenant des satellites optiques SPOT. Dans les zones à forte nébulosité, l’acquisition de telles données est très aléatoire, les images des satellites RADAR à Synthèse d’Ouverture (RSO) apportent l’avantage de ne pas être perturbées par la couverture nuageuse. L’étude que nous présentons, née de la collaboration entre le SHOM et l’UMLV, a pour objectif de développer une méthode d’utilisation des données spatiales radar en vue de faciliter la création et la réactualisation des cartes marines. Le premier chapitre de ce travail présente, sur chacun des différents sites qui vont être « auscultés » au travers des images radar à synthèse d’ouverture, les grandes caractéristiques du milieu, la base de données images et cartes puis l’intérêt du site pour la cartographie marine. Les cinq sites côtiers présentés sont en partie en milieu tropical humide (la Guyane française, le Cameroun et le Gabon), en milieu polaire (Terre Adélie) et enfin en milieu inter-tropical aride (Mauritanie). Le deuxième chapitre porte sur les traitements radiométriques et géométriques mis en œuvre pour l’utilisation des images radar. Les traitements radiométriques comporteront principalement l’usage d’algorithmes connus et de logiciels déjà existants pour le filtrage du chatoiement sur les images d’amplitude, la génération des images de cohérence à partir de données complexes et l’extraction automatique d’informations. En ce qui concerne les traitements géométriques, nous avons choisi de développer un outil de géoréférencement pour les scènes ERS. Cet outil demande de connaître l’orbitographie du satellite, la position du géoïde sur le site imagé et la géométrie interne des données satellitaires. La validation de cet outil s’appuiera sur la prise en compte de points de contrôle au sol et sur la comparaison d’images acquises en orbites montante et descendante. L’analyse des images traitées se fera sur les thèmes intéressant la cartographie marine : en mer, au large et sur les zones de petits fonds proches de la côte, sur l’estran, et enfin, à terre, sur les végétations côtières et les zones anthropisées. D’autres données de télédétection (images optiques et autres données RSO) pourront être utilisées, selon les disponibilités, pour enrichir notre propos. Enfin le dernier chapitre est consacré, d’une part, aux réactualisations de cartes marines auxquelles nous avons participé et d’autre part, à la proposition de produits cartographiques nouveaux fusionnant les images RSO récentes et des données cartographiques plus anciennes, destinés à suppléer à l’absence de cartes classiques actualisées et susceptibles d’intégrer les évolutions observées sur certains sites d’étude
More half of the carriage of goods throughout the world is done by sea. One of the means allowing to ensure the safety of the ships and consequently to avoid accidental pollution, is to put at provision of the sailors of the sea charts of quality, in conformity with the modern means of navigation (navigation by GPS). Unfortunately, currently, these documents of navigation are old on a number of coastal zones. The SHOM who is in charge in France of the establishment and of the diffusion of nautical information, uses, in certain cases, to bring up to date its cards more quickly, of the images of remote sensing coming from the optical satellites SPOT. In zones with strong nebulosity, the acquisition of such data is very random, the images of the satellites with Synthetic Aperture RADAR (SAR) bring the advantage of not being disturbed by the cloud cover. Present study is borned of collaboration between SHOM and UMLV, its main goal is to develop a method to use SAR images in order to facilitate nautical chart reactualisation. First chapter of this work presents, on each various site which "will be auscultated" through images radar with synthesis of opening, great characteristics of the medium, the data base images and cards then interest of the site for marine cartography. The five coastal sites presented are partly in humid tropical area (French Guiana, Cameroon, Gabon), in polar zone (Terre-Adélie) and last in arid inter-tropical area (Mauritania). Second chapter relates to the radiometric and geometrical processing implemented for the use of the images radar. Radiometric processing will comprise mainly the use of known algorithms for filtering of the speckle on amplitude images, generating coherence images with complex SAR data and extracting automatically information from SAR data. With regard to the geometrical processing, we chose to develop a tool in order to georeference our ERS images database. This tool requires to know satellite orbitography, geoid height on study site and internal satellite geometry. Validation of this tool will be based on ground control points acquisition and on comparison between ERS images acquired in ascending and descending pass. SAR data analysis will be done on topics interesting nautical charts updating: shallow waters close to coast, on inter-tidal zone, and finally, on terrestrial part, coastal vegetation and anthropic zones. Other remote sensing data (optical and different SAR data) could be used, according to availabilities, to enrich our matter. Last, fourth chapter is devoted with re-actualisations of nautical charts in which we participated. We propose new cartographic products including recent SAR images and older data from nautical charts, to compensate lack of traditional maps up to date and likely to integrated evolutions observed study sites

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Champagnat, Juliette. "Modéliser l’impact des pressions anthropiques au niveau des habitats halieutiques sur la dynamique des populations de poissons marins exploités." Electronic Thesis or Diss., Rennes, Agrocampus Ouest, 2023. http://www.theses.fr/2023NSARH118.

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Abstract:

Les nourriceries et frayères sont des zones fonctionnelles halieutiques d’importance (ZFHI) qui abritent des phases clés du cycle de vie des poissons marins. Ces ZFHI subissent de multiples pressions anthropiques dont l’impact sur la dynamique des populations est rarement quantifié. Cette thèse vise à combler ces lacunes par une approche de modélisation de dynamique de population structurée en âge et en stades, où les phases critiques du cycle de vie sur les ZFHI sont explicitement représentées. Dans une première partie, le cas d’étude précis de la sole commune en Manche Est est examiné par une approche statistique hiérarchique bayésienne. Dans une deuxième phase, un modèle de population générique est développé pour représenter des populations de poissons aux histoires de viecontrastées. Le modèle intègre une relation stockrecrutement paramétrée en fonction de la qualité et de la quantité des habitats juvéniles. Cette approche est d’abord utilisée pour mettre en évidence l’impact de scénarios de dégradation/restauration de surface et de qualité des nourriceries sur la dynamique des populations, et la sensibilité des réponses aux variations interspécifiques des paramètres démographiques. Puis, il est appliqué pour évaluer le bénéfice de la restauration des nourriceries estuariennes pour quatre espèces commerciales de Manche Est. Finalement le modèle est étendu pour intégrer l’impact de pressions anthropiques au niveau des frayères. Les hypothèses et limites des approches sont discutées, tout comme les perspectives d’utilisation du cadre générique et son intérêt en appui à la gestion
Spawning and juvenile habitats are Critical Essential Fish Habitats (CEFH) that support key phases of the life cycle, when fish aggregate on restricted areas. These CEFH face numerous anthropogenic pressures that impact fish locally. Yet, these impacts are poorly quantified at population scale. This PhD aims to fill this knowledge gap using ageand stage-structured modelling approaches, with explicit representation of the critical life stages on CEFH. A first approach aims to assess the impact of Seine estuary restoration for the common sole in the Eastern English Channel. It uses a hierarchical Bayesian modelling framework integrating a great amount of data and expertise to perform simulations of juvenile habitat restoration. The second one develops a generic mechanistic model to represent marine fish population with contrastedfish population with contrasted life histories. It integrates a comprehensive steepness-based parameterization of the stock-recruitment relationship that directly depends upon juvenile habitat quality and surface area. This model is used to explore population response to juvenile habitat degradation/restoration and its sensitivity to interspecific variability in demographic rates. Then the approach is applied to assess the potential impact of restoring estuarine nursery grounds for four species of main fisheries interest in the Eastern English Channel. Finally, the model is extended to integrate anthropogenic pressures affecting spawning grounds. The main hypothesis and limits of the approaches are discussed; this outlined the large venues of the generic model, for both further scientific investigation and help for management

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Dasnon, Anaïs. "Estimation des populations d'oiseaux marins à nidification hypogée ou en habitats complexes : optimisation des méthodes dans les Terres Australes Françaises." Electronic Thesis or Diss., La Rochelle, 2023. http://www.theses.fr/2023LAROS027.

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Abstract:

Face à la perte massive de la biodiversité, il devient urgent d'accroître nos connaissances sur les populations afin de pouvoir mettre en place rapidement des mesures de conservation efficaces. Les oiseaux marins figurent parmi les plus menacées et méconnues des espèces d'oiseaux. Nombre de leurs espèces nichent sur des territoires isolés, en terriers ou dans des zones inaccessibles pour l'homme. Les méthodes de prospection traditionnelles sont majoritairement utilisées pour le suivi des populations d'oiseaux marins, mais leur efficacité reste incertaine. Par ailleurs, les nouveaux outils d'acquisition de données et d'analyses proposent de nouvelles perspectives mais restent trop peu éprouvés.Cette thèse propose, dans le contexte de la Réserve naturelle nationale des Terres australes françaises, d'explorer l'efficacité des méthodes traditionnelles pour l'estimation des populations de deux espèces à nidification côtière, de tester la bioacoustique comme nouvelle méthode d'estimation des oiseaux marins à nidification hypogée, et d'utiliser des données de comptage et de suivi démographique d'une population en déclin pour tester l'efficacité de la mise en place de mesures de conservation.Les méthodes de prospection traditionnelles sont les plus robustes et peuvent être utilisées efficacement pour l'estimation et le suivi des populations d'oiseaux marins. Ces méthodes peuvent être complétées par l'utilisation des nouvelles technologies, notamment la bioacoustique pour les prospections des espèces à nidification hypogée. La combinaison des méthodes et la compréhension solide de la biologie et de l'écologie des espèces permettra de les conserver efficacement sur le long-terme
Facing the massive loss of biodiversity, it is crucial to increase our knowledge about populations in order to rapidly implement effective conservation measures. Seabirds are among the most threatened and little-known of all bird species. Many of their species nest in isolated territories, in burrows or in areas inaccessible to man. Traditional survey methods are mainly used to monitor seabird populations, but their effectiveness remains uncertain. In addition, new data acquisition and analysis tools offer new perspectives, but remain too untested.This thesis proposes, in the context of the Réserve naturelle nationale des Terres australes françaises, to explore the effectiveness of traditional methods for estimating the populations of two coastal-nesting species, to test bioacoustics as a new method for estimating burrowing seabirds populations, and to use count and demographic monitoring data from a declining population to test the effectiveness of implementing conservation measures.Traditional survey methods are the most robust and can be used effectively to estimate and monitor seabird populations. These methods can be supplemented by the use of new technologies, in particular bioacoustics for surveys of hypogean nesting species. The combination of these methods and a sound understanding of the biology and ecology of the species will enable them to be conserved effectively over the long term

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Bouchoucha, Marc. "Les zones portuaires peuvent-elles servir de nourriceries alternatives pour les poissons marins côtiers ? : cas des sars en Méditerranée Nord-occidentale." Thesis, Perpignan, 2017. http://www.theses.fr/2017PERP0046/document.

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Abstract:

Au cours de leur cycle de vie, la plupart des espèces de poissons marins côtiers passent par des nourriceries littorales dont la qualité influence largement le succès du recrutement et donc le maintien de l’abondance de leurs populations. Or, la construction de ports entrain irrémédiablement une perte de fonction pour les habitats côtiers impactés. Dans ce contexte,l’objectif général de cette thèse était de voir si les zones portuaires peuvent malgré tout servir de nourriceries alternatives pour les poissons marins côtiers. Pour cela, les abondances des juvéniles de quatre espèces de sars, du genre Diplodus, ont d’abord été suivies dans cinq ports méditerranéens. Ceci a permis de montrer que ces espèces côtières peuvent s’installer et grandir avec succès dans les ports. La complexification de la structure 3D de l’habitat augmente sensiblement les abondances de juvéniles. Dans un second temps, la croissance, la condition et les niveaux de contamination desjuvéniles de deux espèces de sars (D. sargus et D. vulgaris) ont été comparés entre différents ports et habitats naturels de la rade de Toulon. Ceci a montré que la croissance et la condition des juvéniles peut être équivalente dans certains ports et dans les zones naturelles adjacentes, avec des niveaux de contamination faibles, même dans les zones les plus polluées. Enfin, la composition multi- élémentaire des otolithes des juvéniles de D. sargus et D. vulgaris a été comparée entre trois ports et deux zones naturelles de la rade de Toulon. Aucun élément chimique lié aux activités portuaires n’aété retrouvé en plus forte concentration dans les otolithes des juvéniles issus des ports. Il n’existe donc pas une signature unique caractéristique de l’ensemble des ports. La composition chimique des otolithes peut néanmoins être utilisée pour étudier la contribution relative des ports aux stocks d’adultes à condition de caractériser la signature de l’ensemble des habitats juvéniles potentiels. L’ensemble des résultats acquis indiquent que les ports peuvent être utilisés comme nourriceries alternatives par plusieurs espèces de poissons marins côtiers. Les projets d’ingénierie écologiquevisant à augmenter la complexité structurale des habitats portuaires sont des pistes intéressantes pour maintenir la biodiversité côtières et les stocks de poissons
During their life cycle, most of the marine coastal fish species use nursery grounds which quality influence their recruitment and then the conservation of their populations. However, the construction of ports impair irremediably fish nursery function of the coastal areas impacted. The ultimate aim of the PhD research was to assess if ports could provide suitable alternative nursery habitats for coastal fish species. Firstly, abundances of the juveniles of four Diplodus species were surveyed in five marinas located along the French Mediterranean coast. This showed that coastal fishes can successfully settle and grow inside these artificialized coastal areas. Moreover, increasing the complexity of port habitats can considerably enhance their suitability for juveniles, especially at the youngest stages. Secondly, body condition, growth rate and metal contamination in the juveniles of two Diplodus species (D. sargus and D. vulgaris) were compared between different ports and natural areas in the Bay of Toulon. Juvenile growth and condition can be equivalent between fish collected from ports and from adjacent natural areas. Contamination levels in fish were low, even in highly polluted areas. Finally, otolith composition in the juveniles of D. sargus and D. vulgaris was investigated in three ports and two natural areas in the Bay of Toulon. None of the port related had systematically higher concentrations in otoliths from Diplodus juveniles collected in ports. Therefore, otolith microchemistry cannot provide a unique and reliable fingerprint discriminating ports and natural areas. Nevertheless, otolith microchemistry could provide an effective natural tag to determine the contribution of ports to adult stocks provided that a library of all potential juvenile habitat fingerprints is established. All these results confirm that ports can be used as alternative nursery habitats by marine coastal fishes. Ecological engineering projects aiming at increasing structural complexity of port habitats seem promising for biodiversity and fish stock conservation

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Méline, Arnaud. "Fusion multimodale pour la cartographie sous-marine." Thesis, Montpellier 2, 2013. http://www.theses.fr/2013MON20005/document.

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Abstract:

Le but de ce travail est d'analyser des scènes sous-marines naturelles et en particulier cartographier des environnements sous-marins en 3D. Il existe aujourd'hui de nombreuses techniques pour résoudre ce problème. L'originalité de ce travail se trouve dans la fusion de deux cartes obtenues avec des capteurs de différentes résolutions. Dans un premier temps, un engin autonome (ou un bateau) analyse les fonds marins avec un sonar multifaisceaux et crée une première carte globale de la zone. Cette carte est ensuite décomposée en petites cellules représentant une mosaïque du fond marin. Une deuxième analyse est ensuite réalisée sur certaines cellules particulières à l'aide d'un second capteur avec une résolution plus élevée. Cela permettra d'obtenir une carte détaillée 3D de la cellule. Un véhicule autonome sous-marin ou un plongeur muni d'un système de vision stéréoscopique effectuera cette acquisition.Ce projet se décompose en deux parties, la première s'intéressera à la reconstruction 3D de scènes sous-marines en milieu contraint à l'aide d'une paire stéréoscopique. La deuxième partie de l'étude portera sur l'aspect multimodal. Dans notre cas, nous utilisons cette méthode pour obtenir des reconstructions précises d'objets d'intérêts archéologiques (statues, amphores, etc.) détectés sur la carte globale.La première partie du travail concerne la reconstruction 3D de la scène sous-marine. Même si aujourd'hui le monde de la vision a permis de mieux appréhender ce type d'image, l'étude de scène sous-marine naturelle pose encore de nombreux problèmes. Nous avons pris en compte les bruits sous-marins lors de la création du modèle 3D vidéo ainsi que lors de la calibration des appareils photos. Une étude de robustesse à ces bruits a été réalisée sur deux méthodes de détections et d'appariements de points d'intérêt. Cela a permis d'obtenir des points caractéristiques précis et robustes pour le modèle 3D. La géométrie épipolaire nous a permis de projeter ces points en 3D. La texture a été ajoutée sur les surfaces obtenues par triangulation de Delaunay.La deuxième partie consiste à fusionner le modèle 3D obtenu précédemment et la carte acoustique. Dans un premier temps, afin d'aligner les deux modèles 3D (le modèle vidéo et le modèle acoustique), nous appliquons un recalage approximatif en sélectionnant manuellement quelques paires de points équivalents sur les deux nuages de points. Pour augmenter la précision de ce dernier, nous utilisons un algorithme ICP (Iterative Closest Points).Dans ce travail nous avons créé une carte 3D sous-marine multimodale réalisée à l'aide de modèles 3D « vidéo » et d'une carte acoustique globale
This work aims to analyze natural underwater scenes and it focuses on mapping underwater environment in 3D. Today, many methods exist to solve this problem. The originality of this work lies in the fusion of two maps obtained from sensors of different resolutions. Initially, an autonomous vehicle (or boat) analyzes the seabed with multibeam sonar and creates a first global map of the area. This map is then divided into small cells representing a mosaic of the seabed. A second analysis is then performed on some particular cells using a second sensor with a higher resolution. This will provide a detailed map of the 3D cell. An autonomous underwater vehicle (AUV) or a diver with a stereoscopic vision system will make this acquisition. This project is divided into two parts; the first one focuses on the 3D reconstruction of underwater scenes in constrained environment using a stereoscopic pair. The second part investigates the multimodal aspect. In our study, we want to use this method to obtain accurate reconstructions of archaeological objects (statues, amphorae, etc.) detected on the global map. The first part of the work relates the 3D reconstruction of the underwater scene. Even if today the vision community has led to a better understanding of this type of images, the study of natural underwater scenes still poses many problems. We have taken into account the underwater noise during the creation of the 3D video model and during the calibration of cameras. A study of the noise robustness was performed on two methods of detection and matching of features points. This resulted into obtaining accurate and robust feature points for the 3D model. Epipolar geometry allowed us to project these points in 3D. The texture was added to the surfaces obtained by Delaunay triangulation.The second part consists of fusing the 3D model obtained previously with the acoustic map. To align the two 3D models (video and acoustic model), we use a first approximated registration by selecting manually few points on each cloud. To increase the accuracy of this registration, we use an algorithm ICP (Iterative Closest Point).In this work we created a 3D underwater multimodal map performed using 3D video model and an acoustic global map

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Derville, Solène. "Écologie spatiale des baleines à bosse en zone de reproduction : habitats, distribution et mouvements dans le Pacifique Sud." Electronic Thesis or Diss., Sorbonne université, 2018. http://www.theses.fr/2018SORUS374.

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Abstract:

Comprendre les facteurs sociaux et environnementaux de la distribution et des mouvements de la mégafaune marine est essentiel à sa conservation. Les cétacés sont des espèces rares et mobiles, dont la gestion nécessite une meilleure compréhension des habitats qu’ils occupent. Cette thèse a eu pour but d’étudier l’écologie spatiale d’une population en danger de baleines à bosse (Megaptera novaeangliae) dans l’océan Pacifique Sud. En utilisant un ensemble de données multidisciplinaires collecté entre 1995 et 2018 en Nouvelle-Calédonie et en Océanie, cette thèse a poursuivi trois objectifs : 1) étudier les meilleures pratiques de modélisation de la distribution des cétacés, 2) acquérir une meilleure compréhension de la distribution, des habitats et des mouvements des baleines à bosse dans leur zone de reproduction d’Océanie, 3) prédire les zones de conservation prioritaires et les menaces potentielles pour les baleines à bosse dans cette région. La modélisation de la distribution d’une grande baleine migratrice à partir de données de recherche non systématique et issues de la science participative a fourni des prédictions de bonne qualité, tant que l’hétérogénéité spatiale de l’échantillonnage et la tendance statistique au surapprentissage étaient correctement prises en compte. Les modèles additifs généralisés ont été privilégiés pour leur équilibre en termes de complexité des relations modélisées, leur rendu écologiquement explicite et leur capacité de transferabilité. Les modèles d’utilisation de l’habitat à différentes échelles spatiales ont révélé une préférence pour une diversité d’habitats peu profonds répartis dans une large gamme de température des eaux en Océanie. Les monts sous-marins et bancs peu profonds ont été identifiés comme d’importants habitats de reproduction et de développement pour les baleineaux. Ces reliefs sous-marins jouent également un rôle clé dans la connectivité au sein et entre les populations. Cette utilisation unique et inattendue de l’habitat pélagique a des conséquences importantes sur la gestion spatiale des baleines à bosse. La prédiction des habitats de reproduction présents et futurs à des échelles multiples fournit une base scientifique pour la désignation de zones de conservation prioritaires et la protection contre les menaces générées par les activités humaines et le changement climatique dans le Pacifique Sud
Understanding the social and environmental drivers of the distribution and movements of marine megafauna is essential to their conservation. Cetaceans are elusive and mobile species, whose management requires an improved understanding of habitat use patterns. This thesis is aimed at investigating the spatial ecology of an endangered population of humpback whales (Megaptera novaeangliae) in the South Pacific Ocean. Using a multidisciplinary dataset collected between 1995 and 2018 in New Caledonia and Oceania, this thesis addressed three objectives, 1) investigate best practices to cetacean species distribution modeling, 2) acquire fundamental knowledge on the distribution, habitats and movements of humpback whales in Oceania breeding grounds, and 3) predict priority conservation areas and potential threats to humpback whales. Modeling the distribution of a migratory large whale from non-systematic visual survey and citizen science data provided valuable space-use predictions when uneven survey effort and statistical overfitting were specifically addressed. Generalized Additive Models were favored for their complexity trade-off, ecological interpretability and transferability. Models of habitat use revealed a preference for a diversity of shallow habitats (low island and atoll lagoons, barrier reef and high island slopes, banks and seamounts) spread over a relatively large thermal range over Oceania. Shallow seamounts and banks were identified as major breeding and nursing habitats and play a key role in the connectivity within and between populations. This unique and unexpected use of pelagic waters has important consequences for the spatial management of humpback whales. The predictions of present and future suitable humpback whale breeding habitats at multiples scales provide science-based evidence for priority conservation areas, and enable mitigation of threats from anthropogenic activities and climate change in the South Pacific

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Delavenne, Juliette. "Conservation des habitats marins soumis à des usages multiples : méthodes, objectifs et contraintes pour l'optimisation d'un réseau d'Aires Marines Protégées en Manche Orientale." Phd thesis, Université du Littoral Côte d'Opale, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00871864.

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La Manche orientale représente une zone économique importante qui supporte diverses activités anthropiques comme le tourisme, le transport maritime et l'exploitation de ressources vivantes ou minérales. De plus, cette région possède un riche patrimoine biologique illustré par sa grande diversité d'habitats. Les Aires Marines Protégées (AMP) sont souvent évoquées comme un instrument de gestion permettant d'aménager l'exploitation durable de ces ressources marines, dans le cadre d'une gestion écosystémique intégrée et responsable. Si les Etats ont pour obligation de créer des réseaux d'AMPs dans leurs eaux nationales, chacune d'elles est souvent localisée au cas par cas. Afin de coordonner la mise en place des différents réseaux d'AMPs, une démarche de planification spatiale systématique de la conservation est de plus en plus encouragée. Cette démarche a pour but de proposer un réseau d'AMP qui soit cohérent, même dans un contexte transfrontalier, comme c'est le cas en Manche orientale. Les travaux de recherche menés lors de cette thèse apportent ainsi une contribution scientifique à la mise en cohérence de l'aménagement des activités anthropiques avec les objectifs de conservation de l'écosystème marin de Manche orientale. Dans le cadre d'une approche de conservation intégrée, toute la biodiversité de la Manche orientale doit être représentée. Pour cela, en complément des typologies benthiques existantes dans la zone, une typologie des masses d'eau a été proposée et validée avec différents jeux de données d'espèces pélagiques. Marxan et Zonation, deux logiciels largement répandus en planification de la conservation ont été comparés dans le processus de conception du réseau d'AMP en Manche orientale. La conclusion a été que Marxan serait le logiciel utilisé pour la suite des analyses. En effet, ce logiciel est conçu pour atteindre clairement les cibles de conservation, ce qui facilite l'interprétation des résultats.Puis une étape essentielle de planification de la conservation a été réalisée à travers une analyse des lacunes (gap analysis) à l'échelle de la Manche orientale. Elle a permis de montrer que le réseau d'AMP existant atteint les cibles de conservation calculées dans cette thèse et qu'il couvre 33% de la Manche orientale. Il faut toutefois noter que l'étude des possibles lacunes au niveau de la gestion des AMPs n'a pu être réalisée de façon approfondie car la majorité de ces AMPS ne possèdent pas encore de plan de gestion défini.Finalement, l'influence de l'intégration des activités humaines dans le processus de conception du réseau d'AMP a été explorée grâce à l'utilisation de données d'effort de pêche et de données de débarquements. De plus, d'autres informations sur le trafic maritime, les extractions de granulats marins et les potentielles zones d'éoliennes en mer ont été ajoutées pour prendre en compte la totalité des usages et réglementation qui génèrent des contraintes spatiales en Manche orientale.

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Cazals, Cécile. "Apport des données Sentinel-1 pour la cartographie des milieux humides." Thesis, Paris Est, 2017. http://www.theses.fr/2017PESC1226/document.

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Abstract:

Les milieux humides sont menacés par le changement climatique et l'anthropisation des milieux naturels. La télédétection est un moyen efficace de suivre des variables environnementales sur de grands espaces. Cependant, lorsqu’il s’agit de l’étude de la dynamique hydrologique, une résolution temporelle importante est indispensable. Or celle-ci est difficilement accessible par l'imagerie optique satellitaire du fait de l’important couvert nuageux qui masque le sol. Les capteurs radars, travaillant dans le domaine des micro-ondes, sont tout particulièrement adaptés à la caractérisation des dynamiques hydrologiques grâce à la sensibilité de leurs mesures en présence d’eau et ce quelque soit la végétation en place. Il en découle que toutes les acquisitions Radar à Synthèse d’Ouverture (RSO) sont exploitables, acquises de jour comme de nuit, quel que soit le couvert nuageux.Récemment la télédétection radar satellitaire a vécu une véritable révolution grâce au lancement du satellite Sentinel-1A en 2014 suivi de son jumeaux Sentinel-1B deux ans plus tard par l'Agence Spatiale Européenne dans le cadre du programme Copernicus. Ces capteurs acquièrent des données en bande C (λ = 5,6 cm) sur toute l'Europe chaque 12 jours par satellite et leur diffusion est libre et gratuite pour tous. Le présent travail de thèse vise à évaluer le potentiel de ces données à haute résolution temporelle pour le suivi des surfaces d'eau et des milieux humides.Dans une première partie consacrée à la cartographie des surfaces d'eau, nous avons identifié une confusion la réponse radar en bande C des surfaces d'eau et celle de certains sols nus. Nous avons alors montré que la période hivernale est celle qui présente le moins d’ambiguïté et que la polarisation VH est la plus adaptée à la cartographie des surfaces en eau. Quatre méthodes de détection des zones en eau ont été comparées, il résulte que l’utilisation de méthodes non-supervisées sans données a priori n'est pas envisageable et que les méthodes prenant en compte le voisinage spatial donnent de meilleurs résultats. Un filtrage temporel a été mis au point et a permis d'améliorer la détection et de s'affranchir des confusions entre sols nus et surfaces d'eau permanentes. Les surfaces d'eau de plus de 0,5 ha ont plus de 80 % de chances d'être détectées.Un second volet de cette thèse est consacré au suivi d'une zone humide prairiale par télédétection radar. L'utilisation d'images pleinement polarimétriques a montré que la configuration de polarimétrie partielle VV/VH disponible sur le capteur de Sentinel-1 permet de caractériser l'inondation prairiale avec ou sans végétation. Une méthode prenant en compte l'information de voisinage temporel a permis de traiter une série de 14 images Sentinel-1 pour obtenir 14 cartes d'inondation pour l’année 2015. Une estimation de la précision à l'échelle intra-parcellaire a été mise au point, il apparaît que si la précision est relativement bonne (80 %), le rappel est assez bas (40 %). Cette méthode permet d'établir des bilans d'évolution intra- et inter-annuels.Cette thèse a montré le potentiel de l'utilisation d'images radar à haute résolution temporelle tant pour la cartographie des surfaces en eau que pour le suivi d'une zone humide prairiale
Wetlands are threatened by climate change and the anthropization of natural environments. Satellite remote sensing is useful for environmental monitoring at large areas. However, when it comes to the study of hydrological dynamics, a significant temporal resolution is essential. The latter is difficult to reach with optical satellite imagery because of the cloud cover that masks the ground. Radar sensors are well suited to the characterization of hydrological dynamics thanks to the sensitivity of their measurements in the presence of water, whatever the vegetation in place. As a result, all Synthetic Aperture Radar (SAR) acquisitions are available, both day and night, regardless of cloud cover.Satellite radar remote sensing has gone through a revolution with the launch of the Sentinel-1A satellite, followed by its twins Sentinel-1B by the European Space Agency as part of the Copernicus program in 2014. These sensors acquire C-band data (λ = 5.6 cm) on a regular basis on Europe and their distribution is free for all users. Their temporal frequency initially of 12 days has decreased to 6 days from the end of 2016. This work aims at evaluating the potential of these data with high temporal resolution for the monitoring of water bodies and wetlands.The first part of this thesis focuses on water bodies mapping. We found confusion in the C-band radar response between water surfaces and that of some bare soils. We showed that the winter period is the least ambiguous and that the VH polarization is the most suitable for the mapping of water surfaces. Four methods of water detection have been compared. It appears that the use of unsupervised methods without a priori data is not conceivable and that the methods taking into account the spatial neighborhood give better results. Temporal filtering has been developed and has improved detection and avoided confusion between bare soil and permanent water surfaces. Water surfaces of more than 0.5 ha are more than 80% likely to be detected.A second part of this thesis is devoted to the monitoring of wet grasslands by radar remote sensing. The use of fully polarimetric data has shown that the VV/VH partial polarimetry configuration available on the Sentinel-1 sensor is able to characterize the prairial floods with or without vegetation. A method taking into account the temporal neighborhood allowed to process a series of 14 Sentinel-1 images to obtain 14 flood maps. The accuracy of floods maps at the intra-parcel scale has been estimated, it appears that if the precision is relatively good (80%), but the recall is rather low (40%). This method allow to establish intra- and inter-annual monitoring.This thesis has shown the potential of high temporal resolution radar images for the mapping of the water surfaces and for the monitoring of a wetland meadow

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Foveau, Aurélie. "Habitats et communautés benthiques du bassin oriental de la Manche : état des lieux au début du XXIème siècle." Thesis, Lille 1, 2009. http://www.theses.fr/2009LIL10146/document.

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Abstract:

Cette étude est consacrée à la réactualisation de la distribution spatiale des communautésmacrobenthiques du bassin oriental de la Manche au début des années 2000, avec une comparaison avec cellesidentifiées par L. Cabioch et ses collaborateurs pour la période 1971-1976. La distribution des communautésmacrobenthiques étant régie pro parte par la couverture sédimentaire, la nature des fonds de la Mancheorientale a été caractérisée et cartographiée à partir de la classification de Folk pour les deux périodes étudiées.Une relative stabilité de la couverture sédimentaire a été mise en évidence : 69 % de la zone étudiée présentantpeu ou pas de changements. Ces observations ont été mises en relation avec l’hydrodynamisme, facteurdominant et structurant de la couverture sédimentaire en Manche. Les zones où un changement est observablese situent dans les baies, à la sortie des estuaires et à proximité des zones connues de bancs de sable. Ensuite,les communautés macrobenthiques ont été analysées séparément pour chaque période puis comparées. Il s’estcependant avéré que la comparaison stricte entre les deux périodes était rendue impossible en raisond’importantes différences méthodologiques. Néanmoins, l’analyse des représentations spatiales a révélé quequatre unités cénotiques semblaient pérennes dans le temps : (1) l’assemblage des sables moyens dunaires ; (2)l’assemblage des sables grossiers ; (3) l’assemblage des graviers plus ou moins ensablés et (4) l’assemblagedes cailloutis. Les analyses, réalisées sur les deux derniers assemblages ont montré que les différentes entitésgéographiques constituant ces assemblages sont distinctes à l’échelle du bassin oriental de la Manche. L’étudede la diversité biologique a montré que le bassin oriental de la Manche est une zone très riche (875 taxarécoltés sur 318 stations) et diversifiée (valeurs de l’indice de Shannon élevées : jusqu’à 6 bits). Cependant, larichesse spécifique reste sous-estimée. Enfin, la modélisation des habitats potentiels (volet prédictif de cetteétude) de 22 espèces d’invertébrés benthiques a été développée. Globalement, les modèles d’habitats présentéssont en accord avec les observations faites sur le terrain : la plupart des espèces choisies pour la modélisation(exception faite des espèces affines des sables moyens et des sables fins) exploitent donc au mieux leur habitat
This study is devoted in providing an updated knowledge on the macrobenthic community structureand biodiversity in the eastern English Channel in the early 2000s. Results obtained were compared withresults obtained by L. Cabioch and colleagues for the period of 1971-1976. The distribution of macrobenthiccommunities is highly governed by the sedimentary cover. The Folk classification was used for sedimentologyand mapping of bottom type characterization for the two study periods. A relative stability of the sedimentarycover was observed wherein 69% of the study area showed slight or no change in sedimentary cover in the last25 years. This is mainly due to the hydrodynamics in the area which is a dominant and structuring factor in theeastern English Channel. Variations were observed in bays, near the mouth of the estuaries and in the sandbank areas. The macrobenthic communities were studied separately for each period then compared. However,due to differences in methodologies applied for each period, considerable observations from comparativestudies were difficult to detect. Geographical mapping results revealed that four entities or communitiesseemed recurrent in time depending on sediment type associations: (1) average sand ; (2) coarse sand ; (3)sandy gravel and (4) pebbles. Analysis done on two latter sediment types showed that the various geographicalentities constituting associated communities are distinct at the scale of the eastern English Channel. Speciesdiversity, abundance and richness are significant with 875 taxa identified from 318 sampled sites, where thelatter is still considered underestimated. Finally, statistical methods were applied to modeling and prediction ofpotential habitats of 22 benthic invertebrates. Habitat modeling results obtained are in accordance with fieldobservations and showed that for the majority of considered species (average and fine sand-associated speciesexcluded) occupy their suitable niches/habitat

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De, Jode Aurélien. "Etude de la biodiversité des habitats coralligènes et de l'influence des facteurs environnementaux par des approches génétiques : des populations d'espèces ingénieures aux communautés." Thesis, Aix-Marseille, 2018. http://www.theses.fr/2018AIXM0571/document.

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Abstract:

La biodiversité englobe toute la diversité des éléments du vivant des molécules à la biosphère et différents niveaux de biodiversité peuvent être distingués. Les habitats coralligènes sont des constructions biogènes calcaires emblématiques de la mer Méditerranée principalement construits par des espèces d’algues rouges calcaires puis consolidés par les squelettes calcaires de différents invertébrés marins. La structure tridimensionnelle formée abrite de nombreuses espèces, faisant des habitats coralligènes un point chaud de biodiversité en mer Méditerranée. L’étude de la diversité génétique chez une algue rouge calcaire ingénieure a révélé la présence d’espèces cryptiques dont l’abondance relative varie en fonction de la localité et de la profondeur. Cette approche a aussi montré que la diversité génétique chez l’espèce cryptique la plus abondante est principalement structurée par des processus neutres de dérive et de migration eux-mêmes influencés par la courantologie. L’étude de la diversité en espèces des communautés, réalisée par une approche de métabarcoding, a révélé une forte diversité au sein des habitats coralligènes ainsi qu’une forte influence des variables environnementales sur la composition des communautés d’espèces. La comparaison des deux niveaux de diversité révèle que la diversité génétique et la diversité spécifique sont positivement corrélées pour la composante alpha et non corrélées pour la composante beta .Cette thèse contribue à améliorer nos connaissances de la biodiversité et du fonctionnement écologique des habitats coralligènes et a aussi permis le développement des certaines méthodes potentiellement applicable au monitoring de ces habitats
Biodiversity encompasses the diversities of all the living elements from the molecules to the biosphere and several levels of biodiversity can be distinguished. Coralligenous habitats are emblematic calcareous biogenic constructions of the Mediterranean Sea mainly built by calcareous red algae and consolidated by calcareous skeletons built by several mine invertebrates. The complex three-dimensional structure shelters for a huge variety of species, and coralligenous habitats are considered to be one of the biodiversity hotspot of the Mediterranean Sea. The study of the genetic diversity of a engineering calcareous red algae, by capture sequencing, revealed that this nominal species is actually composed of eight cryptic species which relative abundances vary among localities and depth. This approach also showed that genetic diversity in the most abundant cryptic species, is shaped by neutral processes of drift and migration strongly influenced by oceanic currents in Marseilles area. The species diversity in communities was studied using a metabarcoding approach. It revealed the high diversity found in these habitats and the important effect of environmental variables on the species communities composition. The comparison between both level of diversities established that that genetic diversity and species diversity are positively correlated for the alpha component of diversity and uncorrelated for the beta component.These work contribute to improve our knowledge of the biodiversity and ecological functioning of these habitats. Some of the methods developments and tuning implemented during this study could be used in monitoring applications of these habitats

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Lelièvre, Stéphanie. "Identification et caractérisation des frayères hivernales en Manche Orientale et la partie sud de la mer du Nord : Identification des oeufs de poissons, cartographie et modélisation des habitats de ponte." Nantes, 2010. http://www.theses.fr/2010NANT2110.

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Abstract:

Une meilleure connaissance des frayères des principaux poissons commerciaux de la mer du Nord semble nécessaire pour leur surveillance. La composition et l'abondance des espèces d'oeufs collectés par le CUFES (Continuous Underway Fish Egg Sampler) sont comparées à celle collectées par le VET (Vertical Egg Trawl) permettant de prouver l'efficacité du CUFES en Manche et mer du Nord. L'identification des œufs de poissons principalement basée sur des critères morphologiques n'est pas toujours fiable. En effet, certaines espèces comme la morue (Gadus morhua) et le merlan (Merlangius merlangus) ont la même gamme de taille, ainsi des méthodes altenatives ont été développées. Premièrement, une technique de biologie moléculaire par PCR-RFLP puis un nouveau système d'analyse d'images, le ZooScan ont été développés pour identifier les œufs de poissons. Des cartes annuelles des frayères hivernales ont été réalisées et comparées entre elles afin de déterminer des zones de ponte récurrentes. Les œufs sont généralement bien distribués sur la zone d'étude, à l'exception de la zone Nord-Ouest de la mer du Nord, près des côtes écossaises. Et enfin, l'habitat de ponte des poissons a été modélisé en utilisant les méthodes GLM (Generalised Linear Model) et RQ (Regression Quantile) en fonction des paramètres environnementaux disponibles afin de prédire les frayères. Les résultats de cette étude multidisciplinaire ont permis d'améliorer les connaissances sur les frayères hivernales en Manche Orientale et sud mer du Nord et ont été discutés dans une perspective de protection et de conservation de ces zones
A better knowledge and monitoring of principal commercial fish spawning grounds have become necessary in the North Sea. The efficiency of CUFES was proved by sampling pelagic fish eggs in winter in Eastern Channel and Southern North Sea. Fish egg taxonomic identification based on visual criteria cannot always be carried out effectively. In particular, cod (Gadus morhua), and whiting (Merlangius merlangus) or flounder (Platichthys flesus) and dab (Limanda limanda) have the same range of egg diameter and similar morphologies. Alternative identification methods using molecular techniques were developed to improve the accuracy of egg taxonomic identification. First, PCR-RFLP method, then, in order to accelerate egg identification, the use of a new laboratory imaging system, the ZooScan, able to produce high resolution images of zooplankton samples, was adapted to fish eggs and allower their automated identification using supervised learning algorithms. The location of winter spawning grounds of fishes in the Southern North Sea and the Eastern Channel was illustrated using yearly maps and analysed over the available period to define recurrent, occasional and unfavorable spawning areas. Generally, fish eggs were found over the study area, except for the North Western of the North Sea, near Scottish coasts. Important spawning areas were clearly localised along the Belgian, Dutch and Danish coasts. Habitat modelling of these fish spawning areas was carried out using both GLM (Generalised Linear Model) and QR (Regression Quantile) and associated egg abundance to physical conditions such as temperature, salinity, bedstress, chlorophyll a concentration and bottom sediment types to characterize spawning habitat conditions and predict their extent and location. The results of this approach improve the understanding of spawning grounds distribution and were discussed in the context of the protection and conservation of critical spawning grounds

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Godet, Laurent. "L’évaluation des besoins de conservation d’un patrimoine naturel littoral marin : l’exemple des estrans meubles de l’archipel de Chausey." Paris, Muséum national d'histoire naturelle, 2008. http://www.theses.fr/2008MNHN0004.

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Abstract:

L’idée d’une nécessité de conservation de la nature littorale marine a émergé suite à la prise de conscience de sa vulnérabilité. Face au contexte actuel d’érosion de la biodiversité, ce sont les éléments riches, rares ou vulnérables qui ont prioritairement bénéficié de mesures conservatoires. Mais ne s’agit-il pas d’une lutte contre la partie émergée de l’iceberg de la crise de la biodiversité ? Les habitats littoraux ordinaires, ne méritent t-ils pas, eux aussi, d’être conservés ? Pour répondre à cette question, les besoins de conservation des habitats intertidaux meubles de l’archipel de Chausey (Golfe Normand-Breton) ont été explorés. La mise en lumière de 180 années de témoignages naturalistes, formidable état de référence du patrimoine naturel du site et de sa perception, et le développement et l’application d’une nouvelle méthode permettant de cartographier, suivre et décrire précisément chaque habitat, révèlent le caractère extraordinairement complexe et fragmenté de cet archipel qui rassemble presque tous les habitats intertidaux meubles de l’Europe du nord-ouest. Parmi ceux-ci, très peu bénéficient de mesures conservatoires. Pourtant, à travers l’exemple des banquettes à Lanice conchilega, nous soulignons l’importance des besoins de conservation d’un habitat ordinaire, a priori non vulnérable et presque impossible à conserver à large échelle tant il est répandu. A Chausey, cet habitat représente en effet un enjeu de conservation important, tant d’un point de vue socio-économique que biologique et il est en outre menacé par le développement de la conchyliculture qui a des impacts négatifs sur son peuplement macrofaunique et son attractivité pour les limicoles. Les besoins conservatoires de chacun des habitats ont ensuite été évalués au travers d’enjeux (ce qui est susceptible d’être affecté si l’habitat disparaît), d’aléas (probabilité de disparition) et de possibilités de conservation, par une approche pluridisciplinaire alliant des méthodes issues de l’écologie, de la géographie mais aussi de l’histoire. La combinaison de ces critères fait apparaître une multiplicité de besoins de conservation généralisable à de nombreux habitats des littoraux tempérés
The intention of conserving the marine littoral biodiversity appeared following the awareness of its high vulnerability. In the current context of the sixth extinction, conservation biologists mainly focus on rich, rare, and vulnerable elements. But is it not a fight against the “tip of iceberg” of the biodiversity crisis? Do the common marine littoral habitats not represent a conservation stake as well? To answer this question, we explore the conservation needs of the soft-bottom benthic intertidal habitats of the Chausey archipelago (Normand-Breton Gulf). The highlighting of 180 years of naturalist testimonies, marvellous reference state of the natural heritage of the site and its perception along two centuries, as well as the development and the application of a new method allowing to map, monitor and describe accurately each benthic habitat, reveal the extreme complexity of this archipelago which includes almost all the soft-bottom benthic intertidal habitats of the north-western Europe. Of these habitats, few benefit from conservation measures. However, through the example of the Lanice conchilega beds, we underline the high conservation need of an ordinary habitat, which is a priori non-vulnerable and almost impossible to conserve because of its huge distribution. In Chausey, this habitat represents an important conservation need both from a biological and a socioeconomic point of view. In addition, it is threatened by shellfish farming which negatively impacts its associated benthic macrofaunal assemblage and its attractive nature for shorebirds. The conservation needs of each habitat are then evaluated through stakes (what is affected if a habitat disappears), hazards (extinction risk) and conservation possibilities, through an interdisciplinary approach combining ecology, geography, and history. The combination of these criteria highlights a diversity of conservation needs which can be generalized to a wide range of other marine littoral habitats of the temperate coasts

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Holon, Florian. "Interactions entre écosystèmes marins et pressions anthropiques : Applications au suivi et à la gestion des eaux côtières de la mer Méditerranée." Thesis, Montpellier, 2015. http://www.theses.fr/2015MONTS030/document.

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Abstract:

Au cours du siècle dernier, le développement des activités anthropiques a engendré une augmentation des pressions sur les écosystèmes marins côtiers. Les données scientifiques pour aborder ce phénomène sont fragmentaires et d’une précision insuffisante (de l’ordre du km) pour la prise de décisions locales. La gestion de ces menaces multiples et simultanées exige pourtant des données fiables et précises sur la répartition des pressions et la localisation des écosystèmes les plus sensibles. Ces constations ont été à la base de la rédaction de deux directives européennes (la DCE, directive cadre eau et la DCSSM, directive cadre stratégie sur le milieu marin). Afin de répondre à ces directives, les objectifs de ce projet doctoral ont été de caractériser la vulnérabilité et d’aborder la sensibilité de deux écosystèmes marins prioritaires : les herbiers de posidonie et les communautés coralligènes. Ce projet focalisé sur la méditerranée française a permis la quantification et la localisation de ces écosystèmes et des pressions anthropiques auxquelles ils sont soumis, ainsi que l’estimation de leur état écologique à une résolution fine (de l’ordre de 20 m). Le déclin des herbiers a également pu être modélisé en relation avec les pressions et la profondeur et a permis de définir des seuils de résistance de cet habitat aux différentes pressions et des zones prioritaires de gestion. Ce travail devrait contribuer à améliorer l'élaboration d'indicateurs pour l'évaluation de l'état de santé des systèmes côtiers. Il pourrait également aider à mieux appliquer et coordonner les mesures de gestion à une échelle pertinente pour la conservation de la biodiversité
During the last century, human activities were at the origin of increasing pressures impacting marine coastal ecosystems. Scientific data concerning this phenomena are fragmentary and the grid scale (1 x 1 km pixel) is insufficient to permit relevant local decision making. The management of these multiple and simultaneous threats necessitates reliable and accurate data concerning the distribution of pressures and the localization of the most sensitive ecosystems. This is at the origin of two European directives: the Water Framework Directive (WFD) and the Marine Strategy Framework Directive (MSFD). In response to these directives, the objectives of this work were to characterize the vulnerability and sensitivity of two priority ecosystems: Posidonia oceanica seagrass beds and coralligenous reefs. Focusing on the French Mediterranean coastline (depth ranging from 0 to – 100 m), results were: the fine-scale (20 x 20 m pixel size) quantification and localization of the encountered anthropogenic pressures, the quantification and localization of these two priority ecosystems, and the assessment of their ecological state. Seagrass beds decline was modelled in link with depth and pressures; resistance thresholds to pressures, but also management priority areas were defined. This work should contribute to improve the development of indicators for the ecological state of coastal ecosystems. It should also help to better apply and coordinate management actions at a relevant scale for biodiversity conservation

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Madéore-Le, Pichon Céline. "Une approche "Paysage aquatique" pour une meilleure connaissance du fonctionnement des écosystèmes fluviaux et l'amélioration de la conservation des peuplements de poissons." Paris 6, 2006. http://www.theses.fr/2006PA066538.

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Nowell, Megan Sarah. "The application of landscape ecology techniques for managing disturbed Mediterranean coastal seascapes." Doctoral thesis, Universitat Autònoma de Barcelona, 2014. http://hdl.handle.net/10803/283581.

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Abstract:

La presión antropogénica es la amenaza preeminente para la biodiversidad, la resiliencia y el funcionamiento ecológico de los medios costero y marino. El desarrollo de respuestas efectivas a esta amenaza multifacética es un desafío importante para los gestores y responsables de la toma de decisiones, debido a la complejidad de los ecosistemas marinos poco conocidos. La interpretación ecológica fidedigna de los datos espaciales utilizando técnicas de ecología del paisaje marino tiene el potencial de ser una poderosa herramienta de gestión. Esta disciplina emergente explora las causas y consecuencias de los patrones espaciales en el medio marino. En esta tesis, las técnicas de ecología del paisaje marino se utilizan para entender las consecuencias ecológicas de las perturbaciones antropogénicas sobre los patrones espaciales de los paisajes marinos mediterráneos costeros a través de tres estudios. En el primer estudio se exploró la relación entre los patrones espaciales y la biodiversidad. La cuantificación de la estructura del paisaje marino mediante una métrica de patrones espaciales mostró que la riqueza de las especies se puede conservar mediante la protección de la diversidad de hábitats en el paisaje marino. Los resultados también pusieron de relieve la importancia de la de la complejidad en la distribución en cuanto a la riqueza de especies. Se determinaron los efectos de las presiones antropogénicas sobre la estructura del paisaje marino utilizando las métricas espaciales y el análisis multivariante. Este enfoque permitió evaluar la influencia de las diferentes variables de perturbación sobre los componentes específicos del paisaje marino. Los resultados indican que la contaminación de origen terrestre está provocando la fragmentación del paisaje marino y tiene la mayor influencia en la composición del mosaico de hábitats. En el último estudio , se determinó el efecto de estas perturbaciones en los servicios que proporcionan los ecosistemas utilizando los stocks de carbono como indicadores, en particular en las praderas de fanerógamas. En análisis mostró la importancia del hábitat en el paisaje marino en cuanto a los servicios de los ecosistemas. Concluimos que las técnicas de cuantificación del paisaje marino proporcionan información valiosa sobre las causas y consecuencias de los patrones espaciales de los ambientes mediterráneos costeros. La cuantificación de la estructura del paisaje marino con métricas de patrones espaciales es una técnica efectiva y consistente para la evaluación ecológica fidedigna de los datos espaciales a las escalas necesarias para la gestión. Los enfoques presentados en esta tesis son herramientas e instrumentos informativos valiosos para los planes de conservación.
Anthropogenic pressure is the preeminent threat to the biodiversity, resilience and the ecological functioning of the coastal and marine environment. Developing effective responses to this multifaceted threat is a significant challenge for managers and decision-makers due to the complexities of poorly understood marine ecosystems. The ecologically meaningful interpretation of spatial data using seascape ecology techniques has the potential to be a powerful conservation tool. The emerging discipline of seascape ecology explores the causes and consequences of spatial patterns in the marine environment. In this dissertation, seascape ecology techniques are used to understand the ecological consequences of anthropogenic disturbance on the spatial patterns of coastal Mediterranean seascapes through three studies. In the first study, the relationship between spatial patterns and biodiversity was explored. Quantification of seascape structure using spatial pattern metrics showed that species richness can be conserved by protecting the diversity of habitats in the seascape. The results also highlighted the importance of patch complexity for increased species richness. Using spatial metrics and multivariate analysis, the effects of anthropogenic pressures on seascape structure was determined. This approach allowed for the influence of different disturbance variables on specific components of the seascape to be assessed. The results indicate that land-based pollution is causing fragmentation of the seascape and has the largest influence on the composition of the mosaic of habitats. In the final study, the effect of these disturbance variables on ecosystem service delivery was determined using carbon stocks as an indicator ecosystem service. Land-based pollution emerged as an important driver of seascape structure and seagrass carbon capture. The analysis emphasized the importance of habitat context within the seascape for ecosystem service delivery. We conclude that seascape quantification techniques provide valuable information on the causes and consequences of spatial patterns in coastal Mediterranean seascapes. Quantifying seascape structure using spatial pattern metrics is an effective and consistent technique for the ecologically meaningful evaluation of spatial data at the scales required for management. The approaches presented in this dissertation are valuable and informative tools for conservation planning.

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David, Romain. "De la conception d'un système d'observation à large échelle au déploiement et à l'exploitation de son système d'information : application à l'observation des habitats coralligènes et à la colonisation de récifs artificiels (ARMS)." Thesis, Aix-Marseille, 2018. http://www.theses.fr/2018AIXM0215/document.

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Abstract:

Dans le domaine marin, des protocoles d’observation développés dans de nombreux cadres produisent un grand volume de données hétérogènes, difficiles à agréger et à utiliser. Ce travail propose i) des méthodes, protocoles et recommandations pour construire et/ou soutenir la mise en place de réseaux de suivis multi-usagers,) des utilisations novatrices des données.Deux cas d’étude ont été choisis : les habitats coralligènes à l’échelle de la Méditerranée et la colonisation de récifs artificiels dans différentes mers régionales.L’expérimentation à large échelle se base sur des méthodes de mesures les plus simples possibles, décrites très explicitement dans des termes standardisés, sur des opérateurs intercalibrés et une méthode de traitement des données. Un mécanisme de couplage de données de différentes origines reposant sur la requalification des facteurs descriptifs hétérogènes et une méthode d’analyse et de fouille de données basé sur la théorie des graphes sont proposées
In the marine domain, observation protocols developed in many settings produce a large volume of heterogeneous data that are difficult to aggregate and use. This work proposes to develop i) methods, protocols and recommendations to build and / or support the establishment of multi-user monitoring networks, ii) innovative uses of data.Two case studies were chosen: coralligenous habitats at the Mediterranean scale and the colonisation of artificial reefs in different regional seas.Large-scale experimentation is based on the simplest possible measurement methods, described very explicitly in standardised terms, on intercalibrated operators and a method of data processing. A mechanism for coupling data from different origins based on the requalification of heterogeneous descriptive factors and a method for analysis and data mining based on graph theory is also proposed

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Debèse, Nathalie. "Recalage de la navigation par apprentissage sur les données bathymètriques." Compiègne, 1992. http://www.theses.fr/1992COMPD538.

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Abstract:

L'utilisation d'un sondeur multifaisceaux dans la cartographie des fonds marins souligne l'insuffisance d'une correction de la navigation à l'estime basée uniquement sur l'introduction d'un positionnement par satellite. La fiabilité des cartes bathymétriques nécessite la correction des décalages entre les différentes observations que l'on réalise d'une même zone géographique à chaque passage du navire. L'automatisation de la correction des points navigation s'impose pour réduire le temps passé par les cartographes pour effectuer cette opération, pour obtenir des cartes précises, et enfin pour enrichir les campagnes existantes des données nouvellement acquises. Le problème du recalage se ramène à la recherche d'une isométrie permettant de passer d'une famille de courbes planes à une autre famille dont les paramètres sont estimées à partir de données discrètes, incertaines et entachées d'erreurs. Une modélisation des incertitudes dans un système de voisinage a été introduite dans un test du rapport de vraisemblance pour dégager une classe de transformations admissibles de recalage. Une représentation topographique par un modèle numérique de terrain (facettes triangulaires) permet alors de préciser la correction. Les études de cas proposées montrent que la procédure ainsi élaborée est efficace.

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Heijden, Luuk van der. "Determination of the food sources and of the role of meiofauna in soft-bottom intertidal habitats of the Marennes-Oléron Bay, France, and the Sylt-Rømø Bight, Germany : importance of the microphytobenthos-meiofauna pathway, highlighted by community structure, trophic markers and linear inverse food web models." Thesis, La Rochelle, 2018. http://www.theses.fr/2018LAROS030/document.

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Abstract:

La méiofaune joue un rôle important dans le fonctionnement des habitats benthiques à substrat meuble (ex. flux de matière) en relation avec sa production élevée, sa position trophique intermédiaire et les importants transferts d’énergie vers les niveaux trophiques supérieurs qui y sont lié. Les relations trophiques et les flux de matière organique liés à la méiofaune restent néanmoins mal connus ou peu pris en compte. Afin de mieux appréhender le rôle de la méiofaune, la structure des communautés et les relations trophiques entre les sources de nourriture et ces consommateurs ont été déterminées dans cinq habitats à substrat meuble (i.e., vasière nue, herbier, zone à sables) de la baie de Marennes-Oléron, France, et de la baie de Sylt-Rømø, Allemagne, en tenant compte des variations temporelles. Le peuplement de méiofaune s’est trouvé être dominé par les nématodes et les copépodes benthiques. Les biomasses de microphytobenthos et de matière organique du sédiment sont apparues comme étant deux facteurs structurants pour les communautés. L’utilisation combinée de différents traceurs de la matière (i.e., isotopes stables, acides gras) a démontré que le microphytobenthos et les bactéries étaient les ressources trophiques majeures de la méiofaune dans les cinq habitats étudiés. Les mesures réalisées sur la structure des communautés et les données issues des traceurs de la matière ont été implémentées dans des modèles de réseaux trophiques. Dans tous les habitats, ces modèles ont mis en évidence que le flux de carbone dominant était issu du microphytobenthos, ceci démontrant les très faibles changements de comportements alimentaires malgré les importantes différences de sources trophiques en termes de disponibilité et de production des sources de nourriture entre ces différents habitats. Tous les groupes trophiques de nématodes, à l’exception des déposivores sélectifs, étaient particulièrement sélectifs et s’alimentaient majoritairement à partir de microphytobenthos, ceci étant à l’origine d’une forte production et d’un court temps de renouvellement de la méiofaune. En conclusion, cette thèse démontre le rôle important de la méiofaune dans les habitats à substrat meuble ainsi que l’importance de la relation trophique entre le microphytobenthos et la méiofaune dans le fonctionnement de ces réseaux trophiques
Meiofauna play an important role in ecosystem processes in soft-bottom benthic habitats, e.g. food web dynamics, related to their highproduction, their intermediate trophic position and the energy they transfer towards higher trophic levels. The trophic linkages and flows of organic matter related to the meiofauna remain poorly known or taken into account. To better assess the role of meiofauna, the community structure and trophic relationships between food sources and meiofauna were determined in five intertidal soft-bottom habitats (i.e., mudflat, seagrass bed, sandflat) of the Marennes-Oléron Bay, France, and the Sylt-Rømø Bight, Germany, taking temporal variations into account. Meiofauna communities were dominated by nematodes and benthic copepods. Biomass of microphytobenthos and of sediment organic matter were two of the major drivers of community structure. The combination of trophic markers (i.e., stable isotopes, fatty acids) demonstrated that microphytobenthos and bacteria were the major food sources of meiofauna in the five habitats. Information from community structure assessments and trophic marker analyses were implemented in food web models. In all habitats, these models demonstrated that the main flow of carbon to meiofauna originated from microphytobenthos, highlighting negligible changes in meiofauna feeding behavior besides the large differences in availability and productivity of food sources between these habitats. All trophic groups of nematodes, except for selective deposit feeding nematodes, were highly selective and mainly fed on microphytobenthos, resulting in a high production and a short turn-over time of meiofauna. In conclusion, this thesis demonstrated the important role of meiofauna in soft-bottom habitats as well as the importance of the trophic pathway from microphytobenthos to meiofauna in the functioning of these food webs

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Desrochers, Benoît. "Simultaneous localization and mapping in unstructured environments : a set-membership approach." Thesis, Brest, École nationale supérieure de techniques avancées Bretagne, 2018. http://www.theses.fr/2018ENTA0006/document.

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Abstract:

Cette thèse étudie le problème de la localisation et de la cartographie simultanée (SLAM), dans des environnements non structurés, c'est-à-dire, qui ne peuvent pas être décrits par des équations ou des formes géométriques. Ces types d'environnements sont souvent rencontrés dans le domaine sous-marin. Contrairement aux approches classiques, l'environnement n'est pas modélisé par une collection de descripteurs ou d'amers ponctuels, mais directement par des ensembles. Ces ensembles, appelés forme ou shape, sont associés à des caractéristiques physiques de l'environnement, comme par exemple, des textures, du relief ou, de manière plus symbolique, à l'espace libre autour du véhicule. D'un point de vue théorique, le problème du SLAM, basé sur des formes, est formalisé par un réseau de contraintes hybrides dont les variables sont des vecteurs de Rn et des sous-ensembles de Rn. De la même façon que l'incertitude sur une variable réelle est représentée par un intervalle de réels, l'incertitude sur les formes sera représentée par un intervalle de forme. La principale contribution de cette thèse est de proposer un formalisme, basé sur le calcul par intervalle, capable de calculer ces domaines. En application, les algorithmes développés ont été appliqués au problème du SLAM à partir de données bathymétriques recueillies par un véhicule sous-marin autonome (AUV)
This thesis deals with the simultaneous localization and mapping (SLAM) problem in unstructured environments, i.e. which cannot be described by geometrical features. This type of environment frequently occurs in an underwater context.Unlike classical approaches, the environment is not described by a collection of punctual features or landmarks, but directly by sets. These sets, called shapes, are associated with physical features such as the relief, some textures or, in a more symbolic way, the space free of obstacles that can be sensed around a robot. In a theoretical point of view, the SLAM problem is formalized as an hybrid constraint network where the variables are vectors and subsets of Rn. Whereas an uncertain real number is enclosed in an interval, an uncertain shape is enclosed in an interval of sets. The main contribution of this thesis is the introduction of a new formalism, based on interval analysis, able to deal with these domains. As an application, we illustrate our method on a SLAM problem based on bathymetric data acquired by an autonomous underwater vehicle (AUV)

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Nicola, Jérémy. "Robust, precise and reliable simultaneous localization and mapping for and underwater robot. Comparison and combination of probabilistic and set-membership methods for the SLAM problem." Thesis, Brest, 2017. http://www.theses.fr/2017BRES0066/document.

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Dans cette thèse on s'intéresse au problème de la localisation d'un robot sous-marin et de la cartographie en simultané d'un jeu de balises acoustiques installées sur le fond marin, en utilisant un distance-mètre acoustique et une centrale inertielle. Nous nous focalisons sur les deux approches principales utilisées pour résoudre ce type de problème: le filtrage de Kalman et le filtrage ensembliste basé sur l'analyse par intervalles. Le filtre de Kalman est optimal quand les équations d'état du robot sont linéaires et les bruits sont additifs, Gaussiens. Le filtrage par intervalles ne modélise pas les incertitudes dans un cadre probabiliste, et ne fait qu'une seule hypothèse sur leur nature: elles sont bornées. De plus, l'approche utilisant les intervalles permet la propagation rigoureuse des incertitudes, même quand les équations sont non linéaires. Cela résulte en une estimation hautement fiable, au prix d'une précision réduite. Nous montrons que dans un contexte sous-marin, quand le robot est équipé avec une centrale inertielle de haute précision, une partie des équations du SLAM peut raisonnablement être considérée comme linéaire avec un bruit Gaussien additif, en faisant le terrain de jeu idéal d'un filtre de Kalman. De l'autre côté, les équations liées aux observations du distance-mètre acoustique sont bien plus problématiques: le système n'est pas observable, les équations sont non linéaires, et les outliers sont fréquents. Ces conditions sont idéales pour une approche à erreur bornées basée sur l'analyse par intervalles. En prenant avantage des propriétés des bruits Gaussiens, cette thèse réconcilie le traitement probabiliste et ensembliste des incertitudes pour les systèmes aussi bien linéaires que non linéaires sujets à des bruits Gaussiens additifs. En raisonnant de manière géométrique, nous sommes capables d'exprimer la partie des équations du filtre de Kalman modélisant la dynamique du véhicule dans un cadre ensembliste. De la même manière, un traitement plus rigoureux et précis des incertitudes est décrit pour la partie des équations du filtre de Kalman liée aux mesures de distances. Ces outils peuvent ensuite être combinés pour obtenir un algorithme de SLAM qui est fiable, précis et robuste. Certaines des méthodes développées dans cette thèse sont illustrées sur des données réelles
In this thesis, we work on the problem of simultaneously localizing an underwater robot while mapping a set of acoustic beacons lying on the seafloor, using an acoustic range-meter and an inertial navigation system. We focus on the two main approaches classically used to solve this type of problem: Kalman filtering and set-membership filtering using interval analysis. The Kalman filter is optimal when the state equations of the robot are linear, and the noises are additive, white and Gaussian. The interval-based filter do not model uncertainties in a probabilistic framework, and makes only one assumption about their nature: they are bounded. Moreover, the interval-based approach allows to rigorously propagate the uncertainties, even when the equations are non-linear. This results in a high reliability in the set estimate, at the cost of a reduced precision.We show that in a subsea context, when the robot is equipped with a high precision inertial navigation system, a part of the SLAM equations can reasonably be seen as linear with additive Gaussian noise, making it the ideal playground of a Kalman filter. On the other hand, the equations related to the acoustic range-meter are much more problematic: the system is not observable, the equations are non-linear, and the outliers are frequent. These conditions are ideal for a set-based approach using interval analysis.By taking advantage of the properties of Gaussian noises, this thesis reconciles the probabilistic and set-membership processing of uncertainties for both linear and non-linear systems with additive Gaussian noises. By reasoning geometrically, we are able to express the part of the Kalman filter equations linked to the dynamics of the vehicle in a set-membership context. In the same way, a more rigorous and precise treatment of uncertainties is described for the part of the Kalman filter linked to the range-measurements. These two tools can then be combined to obtain a SLAM algorithm that is reliable, precise and robust. Some of the methods developed during this thesis are demonstrated on real data

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Rohou, Simon. "Reliable robot localization : a constraint programming approach over dynamical systems." Thesis, Brest, 2017. http://www.theses.fr/2017BRES0127.

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Abstract:

Aujourd’hui, la localisation de robots sous-marins demeure une tâche complexe. L’utilisation de capteurs habituels est impossible sous la surface, tels que ceux reposant sur les systèmes de géolocalisation par satellites. Les approches inertielles sont quant à elles limitées par leur forte dérive dans le temps. De plus, les fonds marins sont généralement homogènes et non structurés, rendant difficile l’utilisation de méthodes SLAM connues, qui couplent la localisation et la cartographie de manière simultanée. Il devient donc nécessaire d’explorer de nouvelles alternatives. Notre approche consiste à traiter un problème de SLAM de manière purement temporelle. L’originalité de ce travail est de représenter le temps comme une variable classique qu’il faut estimer. Cette stratégie soulève de nouvelles opportunités dans le domaine de l’estimation d’état, permettant de traiter de nombreux problèmes sous un autre angle. Toutefois, une telle résolution temporelle demande un ensemble d’outils théoriques qu’il convient de développer. Cette thèse n’est donc pas seulement une contribution dans le monde de la robotique mobile, elle propose également une nouvelle démarche dans les domaines de la propagation de contraintes et des méthodes ensemblistes. Cette étude apporte de nouveaux outils de programmation par contracteurs qui permettent le développement de solveurs pour des systèmes dynamiques. Les composants étudiés sont mis en application tout au long de ce document autours de problèmes robotiques concrets
The localization of underwater robots remains a challenging issue. Usual sensors, such as Global NavigationSatellite System (GNSS) receivers, cannot be used under the surface and other inertial systems suffer from a strong integration drift. On top of that, the seabed is generally uniform and unstructured, making it difficult to apply usual Simultaneous Localization and Mapping (SLAM) methods to perform a localization.Hence, innovative approaches have to be explored. The presented method can be characterized as a raw-data SLAM approach, but we propose a temporal resolution – which differs from usual methods – by considering time as a standard variable to be estimated. This concept raises new opportunities for state estimation, under-exploited so far. However, such temporal resolution is not straightforward and requires a set of theoretical tools in order to achieve the main purpose of localization.This thesis is thus not only a contribution in the field of mobile robotics, it also offers new perspectives in the areas of constraint programming and set-membership approaches. We provide a reliable contractor programming framework in order to build solvers for dynamical systems. This set of tools is illustrated throughout this document with realistic robotic applications

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Thang, Nguyen Toan. "L'extension artificielle des côtes vers le large et ses conséquences en droit international." Doctoral thesis, Universite Libre de Bruxelles, 2005. http://hdl.handle.net/2013/ULB-DIPOT:oai:dipot.ulb.ac.be:2013/210990.

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Abstract:

La thèse aborde une question originale et d'actualité: l'extension artificielle des côtes. Afin de mieux comprendre ce phénomène dans son actualité, la thèse attache une importance à la description de la pratique des États en fournissant les informations aussi précises, aussi actuelles et aussi concrètes que possible. C'est à partir de cette pratique que la thèse répond à la question de savoir comment les règles de droit répondent aux exigences de la pratique.

En ce qui concerne la pratique des États, la thèse explique, dans une première partie, que l'extension artificielle des côtes est destinée, tantôt, à protéger les côtes contre l'élévation du niveau de la mer, tantôt à gagner des terres pour diverses fins: habitat humain, agricoles, développement des ports et de leurs infrastructures pour les besoins des navires modernes et du commerce international. Mais parallèlement, cette extension entraîne des effets négatifs pour l'écosystème côtier (chapitre I). Des travaux de ce genre ont été menés, ou vont l'être, en Europe (Pays-Bas, Allemagne, Belgique, France, R.-U. etc), aux États-Unis, en Asie (Bahreïn, Malaisie, Hong Kong, Singapour, Japon), en Australie, et sur certains archipels du Pacifique (chapitre II).

La seconde partie de la thèse examine le droit applicable au phénomène d'extension artificielle des côtes. Sont ainsi passées en revue: les règles relatives à la navigation (chapitre III), les règles relatives aux lignes de base (chapitre IV), les règles relatives aux hauts-fonds découvrants (chapitre V), les règles relatives aux îles et aux rochers (chapitre VI) et enfin les règles relatives à la protection de l'environnement marin (chapitre VII).

Doctorat en droit
info:eu-repo/semantics/nonPublished

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Zitter, Tiphaine A. C. "Mud volcanism and fluid emissions in Eastern Mediterranean neotectonic zones." Phd thesis, 2004. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00007644.

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Abstract:

Les volcans de boue, résultant de l'extrusion en surface de coulées boueuses riches en fluides, sont depuis longtemps étudiés à terre et en mer, principalement au sein des marges actives mais également sur les marges passives fortement sédimentées. L'intérêt de la communauté scientifique pour les volcans de boue sous-marins s'est développé du fait de leur importance potentielle dans de nombreux domaines, parmi lesquels : la stabilité des marges continentales (déstabilisations sédimentaires, risques sismique), les variations climatiques à plus ou moins long terme (dégagement de gaz à effet de serre dans l'hydrosphère et l'atmosphère), l'évolution des communautés biologiques profondes. L'analyse et la compréhension de ces structures présente enfin un fort intérêt économique notamment comme indicateurs de la présence et du comportement des hydrocarbures en offshore profond, ainsi qu'à travers le stockage d'une quantité de méthane importante sous forme d'hydrates de gaz, pouvant représenter une source énergétique potentielle.
Cette thèse fait partie des programmes internationaux et nationaux MEDINAUT et MEDINETH, dédiés à l'étude pluridisciplinaire du volcanisme boueux et des émissions de fluides en Méditerranée Orientale. En effet, une approche multidisciplinaire est requise pour comprendre les processus physico-chimiques d'interaction entre argilocinèse et phénomènes tels que : émissions de gaz, bactéries et communautés benthiques, stabilité des sédiments (débris flow) et tectonique récente ou active.
Le principal objectif de ce travail a été de déterminer les contrôles géologiques du volcanisme boueux dans cette région et les origines de la signature acoustique des produits de l'argilocinèse à travers l'acquisition, le traitement et l'interprétation de données géophysiques et géologiques aussi diverses que bathymétrie multifaisceaux, imagerie acoustique, sismique réflexion, gravimétrie, enregistrements de sonar tracté, ou encore vidéos et prélèvements “in situ” issus de plongées profondes. Ces données qui furent collectées durant diverses campagnes marines (ANAXIPROBE, PRISMED II, MEDINAUT, MEDINETH) sont détaillées au Chapitre 2. Cette thèse est divisée en deux parties: la première (Chapitres 3 et 4) examine la géologie et sédimentologie des dépôts argilocinétiques en Méditerranée Orientale, tandis que la seconde (Chapitre 5 et 6) est plus spécifiquement axée sur la déformation actuelle dans la région des Monts Anaximandre (à la jonction de l'Arc Héllenique et de l'Arc de Chypre) et ses relations avec la mise en place et l'évolution du volcanisme boueux.
Sédimentologie et géologie des dépôts d'argilocinèse en Méditerranée Orientale - Au Chapitre 3, les observations “in situ” de la surface des volcans de boue (analysées au travers des enregistrements vidéo acquis par caméra tractée ou submersible) ont révélé des caractéristiques communes aux suintements de fluides froids, tels qu'encroûtements carbonatées et faunes spécifiques. Les variations de rétrodiffusion du fond, observées sur les données acoustiques, ont pu être corrélées, grâce aux observations directes, à des variations d'activité des volcans de boue, exprimées par des changements lithologiques et des variations du degré de colonisation par la faune benthique. L'activité du volcanisme boueux présente en effet une grande variabilité liée à l'intensité des flux de fluides et, probablement, à l'âge des coulées boueuses et des suintements. La signature géophysique peut donc être directement attribuée aux variations d'activité du volcanisme boueux, mises en évidence à travers un certain nombre de paramètres principaux tels qu'émanations de fluides, éruptions de boue et peuplements biologiques, contrôlés par des dynamiques spatio-temporelles à différentes échelles.
Le Chapitre 4 discute l'environnement de dépôt, ainsi que l'âge et la profondeur de l'unité lithologique dont la brèche de boue est issue. L'analyse minéralogique de la matrice boueuse révèle un assemblage argileux similaire pour tous les échantillons, et dominé par la présence de smectite (jusqu'à 90% de la totalité des minéraux argileux). Ce cortège argileux est comparable aux unités terrigènes riches en smectite d'âge Messinien et démontre l'absence de transformations diagénétique, indiquant donc une faible profondeur de remobilisation pour le réservoir boueux.
Le contrôle tectonique du volcanisme boueux: exemple des Monts Anaximandre à la jonction de l'Arc Héllenique et de l'Arc de Chypre - Les Monts Anaximandre, représentent un complexe de trois monts sous-marins de plus de 1000 m de dénivelé détachés de la marge Turque. Ils forment avec les structures avoisinantes (la Ride de Florence et l'Angle d'Isparta au SW de la Turquie) une zone d'accommodation tectonique entre les déformations de la région Egéenne-Turque et la région chypriote. La déformation récente de la région est analysée dans le Chapitre 5 et indique que l'ajustement progressif de la collision s'effectue le long d'une large zone transpressive orientée NW-SE. Les volcans de boue se situent le long de la branche occidentale de l'Arc de Chypre (partie orientale des Monts Anaximandre et Ride de Florence) en association avec un réseau de failles normales à composante dextre orientées N150° parallèlement à la structure et de failles décrochantes senestres orientées N070°.
Le Chapitre 6 se concentre sur une analyse détaillée des relations entre les volcans de boue et les structures tectoniques à partir de données de sonar tracté couplé à un sondeur de sédiments (type O.R.E.Tech), obtenues lors de la campagne MEDINETH. La cartographie des failles associées à plusieurs volcans de boue des Monts Anaximandres et de la Ride de Florence indique que ceux-ci sont contrôlés structuralement. Les failles font office de conduit préférentiel pour l'expulsion de la boue et des fluides sous pression. Une relation avec les accidents majeurs et secondaires dans le champ de contraintes associé à la convergence a été mise en évidence. Cette analyse révèle le rôle fondamental des failles normales et décrochantes, suggérant que les contraintes extensives facilitent la remontée de la boue.
Le Chapitre 7 résume les principaux résultats des Chapitres 3 à 6 et les intègre dans le cadre du programme MEDMUD avec les résultats des analyses géochimiques et microbiologiques afin de déterminer les mécanismes à l'origine de l'apparition et de l'évolution des volcans de boue, ainsi que l'origine des phases solides et fluides du matériel extrudé.

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Dissertations / Theses on the topic 'Cartographie des habitats marins'

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