Dissertations / Theses: 'Modélisation de paysage'

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Houillon, Ismaël. "Modélisation du paysage agricole et inférence du risque pour l'accompagnement des réseaux d'épidémiosurveillance : application au paysage agrumicole réunionnais." Thesis, La Réunion, 2022. http://www.theses.fr/2022LARE0014.

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Abstract:

La surveillance des maladies de plantes est un enjeu majeur de la sécurité alimentaire. Bien que les méthodes de surveillance aient été grandement améliorées au cours de la dernière décennie, notamment avec la surveillance basée sur le risque, mettre en place une surveillance efficace n’est pas évident dans certaines régions. La Réunion est un excellent exemple de ces territoires où l'organisation de la surveillance des maladies des plantes est un défi en raison de sa position de DROM, avec un paysage très hétérogène et de faibles ressources. Depuis 2012, le Huanglongbing (HLB), causé par la bactérie Candidatus Liberibacter, est en réémergence dans les vergers d’agrumes de la Réunion et les services de l'État doivent organiser la surveillance d'un parcellaire agrumicole fragmenté, hétérogène et ce en tenant compte des politiques locales. Nous montrerons ici les méthodes développées pour améliorer la connaissance de la parcelle, et ainsi mieux comprendre les voies épidémiologiques potentielles. L'approche de photo-interprétation d'images satellites et de confirmation sur le terrain a permis de consolider la base de données incomplète existante. Nous montrerons également comment la surveillance basée sur le risque peut guider l'échantillonnage. Dans le cadre de la surveillance du HLB à la Réunion, une liste des parcelles les plus connectées a été utilisée pour cibler l'échantillonnage des zones les plus susceptibles d'être des nœuds épidémiologiques. Nous avons pu montrer grâce à des algorithmes d'apprentissage que l'altitude et la connectivité sont des variables d'importance majeure pour expliquer l'état de santé des agrumes. De plus, l’implication des jardins des particuliers dans l’épidémie a été mise en évidence, appuyant le fait que la seule surveillance du compartiment agricole n’était pas suffisante. Une évaluation du système de surveillance a également été réalisée en utilisant la méthode OASIS. Cela nous a permis de mettre en lumière le bon fonctionnement du noyau de la chaine de surveillance malgré des prises de positions dans l’organisation centrale à définir et une communication auprès du grand public qui reste à améliorer
Plant disease surveillance is a major food safety issue. Although surveillance methods have been greatly improved in the last decade, especially with risk-based surveillance, implementing effective surveillance is not obvious in some regions. Reunion Island is an excellent example of such territories where organizing plant disease surveillance is a challenge due to its position as a DROM, with a very heterogeneous landscape and limited resources. Since 2012, Huanglongbing (HLB), caused by the bacterium Candidatus Liberibacter, is re-emerging in citrus orchards in Reunion Island and the state services have to organize the surveillance of a fragmented, heterogeneous citrus landscape and this taking into account local policies. We will show here the methods developed to improve the knowledge of the landscape, and thus better understand the potential epidemiological pathways. The approach of photo-interpretation of satellite images and field confirmation has allowed to consolidate the existing incomplete database. We will also show how risk-based surveillance can guide sampling. In the context of HLB surveillance in Reunion, a list of the most connected orchards was used to target sampling of areas most likely to be epidemiological nodes. We were able to show through learning algorithms that elevation and connectivity are variables of major importance in explaining the health status of citrus. Furthermore, the involvement of home gardens in the epidemic was highlighted, supporting the fact that the surveillance of the agricultural compartment alone was not sufficient. An evaluation of the surveillance system was also carried out using the OASIS method. This allowed us to highlight the good functioning of the core of the surveillance chain, despite the fact that positions in the central organization need to be defined and communication with the general public needs to be improved

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Duretz, Sylvia. "Modélisation intégrée des flux et transformations d’azote à l’échelle du paysage." Paris 6, 2011. http://www.theses.fr/2011PA066081.

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Abstract:

Les émissions indirectes de N2O sont dues à des transferts de forme réactive d’azote (Nr) par l’atmosphère ou le réseau hydrologique. Actuellement, ces émissions indirectes sont le plus souvent calculées au moyen de facteur d’émissions très incertains et contestés. A l’échelles du paysage, différentes écosystèmes interagissent par transferts à courte distance (par exemple: émissions, transferts et dépôt d’ammoniac ou lessivage transferts et recapture de nitrate). L’échelle du paysage est donc pertinente pour étudier les émissions indirectes provenant des ces transferts. Le modèle NitroScape a été développé en couplant 4 modèles existants de manière spatiale, et dynamique pour estimer les flux et transformations d’azote dans les 4 compartiments d’un paysage (atmosphère, réseau hydrologique, exploitation agricole, écosystèmes). NitroScape a été configuré de plusieurs manières différentes afin d’évaluer la contribution relative des transferts et re-capture des formes réactive d’azote dans le paysage et appliqué à différentes configuration spatiale. Il a ainsi produit des estimations de flux et transformation d’azote à l’échelle du paysage. Il a réagi de manière prévue en terme de pattern d’émissions et de recapture. Les résultats de ce travail de thèse ont montré que (i) comme attendu, les émissions indirects peuvent être une part important des émissions de N2O, (ii) les transferts atmosphériques et hydrologiques ont tout les deux un impact sur les émissions de N2O, (iii) les émissions directes et indirectes ont variés en relation avec la distribution spatiale des écosystèmes dans le paysage.

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Picard, Coralie. "Modélisation et optimisation de la gestion d’une épidémie : quel impact du paysage ?" Thesis, Montpellier, SupAgro, 2018. http://www.theses.fr/2018NSAM0026/document.

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Abstract:

Comment identifier des stratégies efficaces pour gérer les épidémies affectant les cultures ?La réponse à cette question n’est pas évidente du fait de la complexité des épidémies (elles dépendent à la fois de processus biologiques, de l’organisation des parcelles dans le paysage, et des interventions humaines). Pour y répondre, des modèles peuvent être utilisés en raison de leur capacité à simuler de nombreux scénarios. En effet, ils peuvent permettre d’estimer des paramètres épidémiologiques, d’évaluer l'efficacité de différentes stratégies de gestion et de les optimiser.Dans ce contexte, nous avons développé une approche générique pour optimiser in silico la gestion d’une maladie des plantes à l’échelle du paysage. Cette approche est basée sur (i) la caractérisation de la dynamique épidémique pour estimer ses paramètres clés, (ii) l'utilisation d’un modèle spatialement explicite pour simuler la dynamique et la gestion de cette maladie et (iii) l'utilisation de méthodes d'optimisation numérique pour identifier des stratégies de gestion efficaces. Ici, nous appliquons cette approche à la sharka, causée par le Plum pox virus. Cette maladie a un impact mondial sur la filière Prunus et est associée à d'importants coûts de gestion dans de nombreux pays. En France, la stratégie de gestion de cette maladie repose notamment sur la surveillance des vergers, l’arrachage des arbres pouvant contribuer à la propagation de l’épidémie, et des restrictions de plantation.Ma thèse indique que certaines stratégies devraient être plus rentables que celle actuellement appliquée en France. Ces stratégies nécessitent moins de surveillance des vergers et n’imposent aucune restriction de plantation. Il s'avère que certaines de ces stratégies sont efficaces pour tous les types de paysage testés, ce qui peut être intéressant en pratique pour les gestionnaires du risque. Cette approche a été appliquée à la sharka, mais elle pourrait être transposée pour optimiser la gestion d’autres épidémies
How to identify effective strategies to manage the epidemics impacting crops?The answer to this question is not obvious because of the complexity of epidemics (they simultaneously depend on biological processes, patch organization in the landscape, and human interventions). To answer that question, models can be used because of their ability to simulate many scenarios. Indeed, they can enable to estimate epidemiological parameters, to assess the efficiency of different management strategies and to optimize them.In this context, we developed a generic framework for in silico optimization of plant disease management strategies at the landscape scale. This framework is based on (i) the characterization of the epidemic dynamics to estimate its key parameters, (ii) the use of a spatially explicit model to simulate the dynamics and management of this disease and (iii) the use of numerical optimization methods to identify efficient management strategies. Here, we apply this approach to sharka, caused by Plum pox virus. This disease has a worldwide impact on the Prunus industry and is associated with huge management costs in many countries. In France, the management strategy for this disease principally consists of orchard surveillance, removal of trees that might contribute to the epidemic propagation, and plantation bans.My PhD indicates that some strategies should be more profitable than the one currently applied in France. These strategies require less orchard surveillance and do not impose any plantation ban. It turns out that some of these strategies are efficient for all tested landscape types, which may be interesting in practice for risk managers. This approach was applied to the sharka, but could be transposed to optimize the management of other epidemics

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Depigny, Sylvain. "Le modèle PAYSAGRIExpérimentation de la sensibilité au paysage des agriculteurs comme facteur des évolutions du paysage rural." Phd thesis, AgroParisTech, 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00203110.

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Abstract:

Le regain d'intérêt de la société pour les paysages ruraux implique une meilleure connaissance des pratiques paysagères des agriculteurs. Le modèle PAYSAGRI propose une représentation originale des évolutions d'un paysage rural sous l'effet des activités agricoles : il
suggère l'hypothèse d'une sensibilité au paysage de l'agriculteur comme facteur de l'entretien des couverts végétaux des surfaces agricoles.

La parcelle agricole, unité élémentaire choisie du paysage, est définie par un État Fonctionnel Physionomique (EFP), qui renseigne l'agriculteur sur ses potentialités fourragères et paysagères. Chaque système de production agricole est à la fois associé à un objectif de
production et à une finalité paysagère, dictée par la sensibilité au paysage de l'agriculteur. Les pratiques de production courante, considérées optimales, modifient les EFP du parcellaire. Chaque année, les pratiques d'entretien permettent de corriger les physionomies des parcelles agricoles inadaptées aux attentes paysagères de l'agriculteur ; elles initient également une modification pluriannuelle de la conduite du système de production agricole, afin de répondre plus justement aux objectifs fixés.

Les simulations réalisées testent l'impact paysager de différentes populations d'agriculteurs sur un territoire virtuel comportant vingt exploitations agricoles. Chaque population représente une proportion donnée des deux types d'agriculteurs, respectivement deux sensibilités au paysage opposées. Les différences significatives observées soulignent la pertinence de considérer la
sensibilité au paysage des agriculteurs comme un facteur important de la modification des paysages ruraux.

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Chiarello, Ernest. "Pyramide stochastique et écologie du paysage : modélisation des structures spatiales par images de synthèse." Lyon 1, 1994. http://www.theses.fr/1994LYO10078.

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Abstract:

Pour mesurer la complexite de l'organisation spatiale des ecosystemes qui constituent les plaines fluviales, afin de comparer differents secteurs, nous proposons une modelisation de leur repartition spatiale par images de synthese. Pour cela, nous abordons l'analyse des structures spatiales en ecologie du paysage dans le cadre des statistiques spatiales, en articulant un modele purement spatial, la pyramide stochastique, avec des modeles de fonctionnements ecologiques, les successions temporelles. En effet, la pyramide stochastique est un generateur de patrons spatiaux aleatoires, non stationnaires, non convexes et multicolores. Elle tient son originalite du fait qu'elle utilise les concepts des mosaiques tout en s'inserant dans la theorie des champs aleatoires. Par definition, elle produit une hierarchie de figures, en procedant successivement a une decimation et une expansion recursives des sites du treillis. Nous avons introduit la pyramide stochastique en ecologie, afin de reconstruire des images correspondant a l'organisation spatiale des ecosystemes des plaines fluviales. La premiere etape a consiste a modeliser schematiquement les structures spatiales des ensembles fonctionnels que sont les iles et les chenaux, de facon a formaliser graphiquement toutes les possibilites de successions. Ces schemas theoriques sont transcrits sur des images reelles, en procedant a une partition de tous les elements fonctionnels en zones homogenes, vis-a-vis des coordonnees tant longitudinales (distance amont/aval) que transversales (distance au chenal actif le plus proche, forte courbure). Des probabilites a priori sont alors determinees en fonction des regles schematiques pour chaque zone elementaire. Ensuite, nous construisons une image initiale par un tirage aleatoire, en fonction de ces probabilites. La pyramide stochastique controlee s'attache alors a faire croitre chaque pixel, au cours d'un double processus de decimation et d'expansion, qui tient compte de la partition et des probabilites a priori. Nous simulons ainsi des cartes ecologiques dont les images sont soumises a un test de monte carlo pour mesurer la pertinence du modele. Nous utilisons la capacite de choquet, descripteur des ensembles aleatoires en morphologie mathematique, pour analyser les associations de couleurs, c'est-a-dire, les associations des ecosystemes. Toutes les paires de couleurs sont decrites selon cette methode, ce qui permet de voir graphiquement, comment la capacite de choquet calculee sur une image reelle se comporte par rapport a des images simulees. Toutefois, ceci ne fournit pas une reponse globale, autorisant une comparaison quantitative entre les images. Nous proposons alors une analyse triadique partielle des donnees, qui conduit a une synthese de la capacite de choquet en tenant compte des comportements de toutes les phases. On evalue ainsi globalement la distance entre modele et realite. La comparaison de differents secteurs des plaines fluviales peut alors se faire, non pas en comparant la complexite de leurs representations cartographiques, mais en comparant le degre de complexite des modeles qui assurent leurs simulations

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Girardet, Xavier. "Paysage & [et] infrastructures de transport : modélisation des impacts des infrastructures sur les réseaux écologiques." Phd thesis, Université de Franche-Comté, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01069242.

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Abstract:

Le développement d'infrastructures linéaires de transport conduit, à toutes les échelles, à une artificialisation du territoire et au morcellement du milieu naturel. La fragmentation du paysage est un processus spatial qui s'accompagne d'une diminution progressive de la connectivité entre les différents éléments nécessaires au bon déroulement des processus écologiques. Ainsi, le maintien d'un bon niveau de connectivité entre les habitats naturels, s'il est compatible avec les activités humaines, est devenu un enjeu majeur pour la préservation de la biodiversité. En mobilisant des méthodes empruntées à la théorie des graphes et à l'écologie du paysage, la thèse cherche à démontrer l'intérêt de la modélisation des réseaux écologiques par les graphes paysagers, dans l'analyse des impacts des infrastructures à l'échelle régionale. Cette démarche, fondée sur la modélisation, a permis de démontrer l'influence du réseau écologique du chevreuil dans la localisation des collisions entre les individus de cette espèce et les véhicules empruntant le réseau de la DIR est en Franche-Comté. Le travail a également permis de proposer un cadre méthodologique pour localiser l'impact potentiel de la branche est de la LGV Rhin-Rhône sur la distribution d'une espèce, et estimer la distance de perturbation de cette infrastructure. Enfin, deux démarches sont proposées pour évaluer quantitativement et hiérarchiser des aménagements afin d'éviter ou d'atténuer ces impacts. Les résultats montrent la pertinence de l'intégration des réseaux écologiques dans les études d'impacts des infrastructures de transport.

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Sahraoui, Yohan. "Le paysage, entre esthétique & écologie : modélisation rétrospective à partir de changements d'occupation du sol." Thesis, Besançon, 2016. http://www.theses.fr/2016BESA1022/document.

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Abstract:

Le paysage constitue à la fois un cadre de vie pour les populations humaines et un support du cycle de vie des espèces animales. Les modifications du paysage induites par les dynamiques d’occupation du sol se répercutent sur ces deux dimensions, l’une esthétique et l’autre écologique. Ces logiques étant généralement étudiées dans des champs disciplinaires différents, peu de recherches ont porté sur la manière dont elles s’articulent selon les modifications des structures paysagères.Ce travail cherche donc à modéliser de manière rétrospective la coévolution spatiale des fonctions esthétique et écologique du paysage à partir de métriques spatiales basées sur des données d’occupation du sol. Il se focalise sur les changements intervenus dans les franges urbaines de deux agglomérations françaises (Besançon et Paris) durant les 30 dernières années.La démarche adoptée a d’abord visé à modéliser, à partir des données d’occupation du sol, (1)les préférences paysagères d’un ensemble d’individus et (2) la connectivité écologique pour un ensemble d’espèces animales. En mobilisant de manière complémentaire des analyses statistiques multivariées et des analyses spatiales, le cœur du travail a ensuite consisté à étudier comment ces deux fonctions ont évolué de manière convergente ou divergente au cours du temps. Les résultats donnent de nouveaux éléments de compréhension des relations entre esthétique et écologie du paysage et amènent à s’interroger sur l’intérêt de la modélisation spatiale pour une gestion du paysage conciliant la préservation du cadre de vie des habitants et la conservation de la biodiversité
Landscape is both a backdrop to the lives of human populations and a medium for the life cycle of animal species. Landscape changes induced by land-use and land-cover dynamics affect both these dimensions, the one aesthetic, and the other ecological. Because these rationales areusually studied within different disciplines, little research has been done into how the two clashor combine as and when landscape structures change. This work seeks therefore to model the spatial co-evolution of the aesthetic and ecological functions of landscape retrospectively usingspatial metrics based on land-cover data. It focuses on changes in the urban fringes of two French cities (Paris and Besançon) over the last 30 years. The approach attempts first to use land-cover data to model (1) the landscape preferences of a set of individuals and (2) the ecological connectivity of a set of animal species. Drawing on both multivariate statistical analysis and spatial analysis, the core of this work consists in investigating how the two functions have evolved in convergent or divergent ways over time. The results provide fresh insight into the relationship between landscape aesthetics and landscape ecology and raise questions about the value of spatial modelling for a landscape management approach that endeavours to reconcile the preservation of residents’ living environments and the conservationof biodiversity

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Soularue, Jean-Paul. "Évolution de la phénologie des arbres à l'échelle d'un paysage forestier." Thesis, Bordeaux 1, 2012. http://www.theses.fr/2012BOR14724/document.

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Abstract:

La phénologie du débourrement est un caractère adaptatif majeur, sensible aux variations de température. Prédire l'évolution des forêts naturelles tempérées sous l'influence de changements environnementaux nécessite de pouvoir expliquer l'origine des patrons de différentiation clinaux observés pour ce caractère à l'échelle de paysages. Il a été démontré expérimentalement que le débourrement végétatif se produisait en même temps que la floraison. Cela suggère que les croisements se font préférentiellement entre arbres présentant des phénologies du débourrement similaires ; c'est ce que l'on appelle l'homogamie. Alors que la plupart des interprétations de clines de différenciation génétique soulignent l'influence de la sélection divergente, les spécificités de la phénologie du débourrement et ses conséquences sur le système de reproduction sont rarement considérées. A travers une approche par modélisation nous montrons ici dans un premier temps que la seule interaction entre homogamie et flux de pollen peut générer une différentiation génétique clinale à l'échelle d'un paysage sans aucune pression de sélection. Dans un tel contexte théorique, le filtragedes flux de pollen réalisé par l'homogamie en présence d'un gradient environnemental différencie progressivement et durablement les populations. Dans un second temps, nous montrons que l'homogamie amplifie la réponse adaptative des populations à la sélection co-gradient alors qu'il la contraint dans le cas de sélection contre-gradient. Nous montrons par ailleurs que l'homogamie peut induire une différentiation clinale en cas de sélection uniforme
Timing of bud burst (TBB) is a key adaptive trait affected by temperature variations. Predicting the evolution of natural forests undergoing environmental variations requires to understand the evolutionary dynamics that have resulted in the strong patterns of differentiation characterized for this trait. It has been shown experimentally that the TBB was strongly correlated with the timing off lowering. This suggests that trees having similar TBB tend to mate preferentially, making assortative mating at TBB the default reproduction regime within tree species. Clinal patterns of genetic differentiation have been mostly interpreted as resulting from divergent selection, however, few studies have considered the peculiar features of timing of bud burst. Through a modelling approach based on quantitative genetics models, we first demonstrate here that the sole interaction between assortative mating at TBB and pollen flow can induce a clinal differentiation among populations without any selection pressure. In a such theoretical context, assortative mating filters pollen flow in presence of environmental gradients and progressively shifts the genetic values of populations. Then, we demonstrate that assortative mating amplifies the adaptive response of populations to co-gradient selection, and constrains it in the case of countergradient selection. Finally, we show that assortative mating differentiates populations even in the case of uniform selection

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Bell, Michael. "Emission, dispersion et dépôt d'ammoniac de l'échelle de la parcelle à l’échelle du paysage." Thesis, Rennes, Agrocampus Ouest, 2017. http://www.theses.fr/2017NSARD083.

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Abstract:

Les émissions d’ammoniac (NH3) atmosphérique sont impliquées dans un certain nombre d’impacts environnementaux allant de la pollution d’écosystèmes terrestres et aquatiques sensibles, à la dégration de la qualité de l’air. L’application de la modélisation inverse de la dispersion, couplée à des mesures de concentrations atmosphériques, est potentiellement le seul type de méthodologie capable de quantifier les émissions d’NH3 à partir de n’importe quel type de source. Cependant, il existe plusieurs techniques et options de mesure et de modélisation, susceptibles d’être optimisées pour des sources spécifiques. Le cas particulier du NH3 dans le contexte de la modélisation inverse présente des défis majeurs métrologiques et de modélisation, liés à la nature réactive de la molécule.Cette thèse présente six expérimentations réalisées dans trois pays, dans lesquelles les émissions d’NH3 ont été quantifiées à partir de sources multiples couvrant une large gamme d’échelles et de niveaux de complexité des systèmes étudiés. Dans chaque cas, la méthode de modélisation inverse de la dispersion est adaptée à la nature spécifique de la source et aux incertitudes sur la mesure et la modélisation, prenant en compte les processus de dépôt local. Les expérimentations ont été menées avec un focus sur l’évaluation méthodologique, comparant des techniques innovantes avec des méthodes alternatives plus classiques.En dernière analyse, ce travail élargit le champ d’application de la méthode d’inversion appliquée au NH3 à l’échelle du paysage, contribuant à l’analyse intégrée des flux et bilans
Emissions of ammonia (NH3) to the atmosphere have been implicated in a web of harmful environmental impacts, from pollution of sensitive terrestrial and aquatic ecosystems to worsening of urban air quality. The application of atmospheric measurements and inverse dispersion modelling may be unique in providing a singular methodology which can quantify emissions of NH3 to the atmosphere from almost any source. However, there are various measurement and modelling techniques and options which may be implemented within the inverse dispersion method, which can be optimised for specific sources. The special case of NH3 in the context of inverse dispersion presents a number of measurement and modelling challenges, all related to the reactive nature of the molecule.This thesis features six experiments carried out in three countries, in which NH3 emissions were quantified from multiple sources across a broad range of scales and system complexities. In each case the inverse dispersion method was adapted to the specific nature of the source being investigated and the uncertainties of NH3 measurement and modelling, where local deposition must be considered. The experiments were undertaken with an emphasis on methodological evaluation, in which novel techniques were developed and alternative methods are compared.This thesis ultimately expands the scope of the inverse dispersion method applied for NH3 to the landscape scale, connecting with integrated nitrogen assessments which may bring forth new understanding into cascade of reactive nitrogen to the environment

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Choucair, Ali. "Modélisation paysagère et urbanisation : une entrée de ville." Rouen, 1999. http://www.theses.fr/1999ROUEL318.

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Abstract:

Depuis une trentaine d'années les entrées de villes ont connu un développement désordonné. Elles ont fait l'objet d'implantations anarchiques, principalement commerciales, sans souci d'aménagement. La problématique qui guide cette thèse est la tentative de mise au point de solutions à la fois urbanistiques en terme d'aménagement urbain, péri-urbain et architecturales à la dégradation du paysage des entrées de villes, qui puissent permettre, avant leur mise au point concrète, une discussion avec un large public. Cela impose d'une part de partir de la restitution graphique la plus précise possible de la situation actuelle des lieux analyses, et d'autre part de pouvoir proposer différents types de solutions, de pouvoir les tester visuellement et de pouvoir ensuite les améliorer dans le détail en fonction des avis reçus de la population concernée. Il y a donc dans ce travail une phase d'analyse, une phase de modélisation et une phase de restitution d'images virtuelles en trois dimensions selon différentes options possibles. Ce texte de présentation de la recherche est accompagné d'un cd-rom qui contient le résultat de la modélisation avec 3d studio un logiciel de synthèse d'image : * la scène (de la RN 14 à partir de la commune de Boos jusqu'à la commune de Rouen) modélisée au format 3ds (autodesk tm 3d studio). * la bibliothèque des textures (plusieurs types des façades des bâtiments, des végétations et des signalisations ont été scannées et traites à l'aide du logiciel de retouches d'images adobe Photoshop sur le parcours de la RN 14). * les animations : trois études d'animations comparatives sur le centre commercial de maxicoop de la commune de Bonsecours au format avi (audio-video interleaved). * les résultats des images modélisées sur les parcours de la rn14 au format bmp (windowsbitmap). * une présentation générale de la thèse au format ppt (le logiciel microsoft powerpoint)
For the past thirty years, city access roads have been subjected to some disorganized development, as they have been object of anarchical implantation, mainly for commercial purposes, without any concern for proper planning. The aim of this doctorate dissertation is an attempt to clarify town planning and architectural solutions that are appropriate to the deteriorating peri-urban landscapes, in order to allow some discussion among the public before being implemented. This objective involves on the one hand a precise graphic restitution of the present situations, and, on the other hand, a panel of possible solutions. Visual tests must be proposed, in order to take benefits of the improvements linked to the reactions of the population concerned. There is therefore in this work an initial phase of analysis, a second phase of modeling, and a final phase of virtual 3d image restitution featuring different possible planning options. The present paper document is accompanied by a cd-rom containing the results of the modeling process, with "3d studio", a software for image processing : * the scene of the national road 14 (n14) from the borough of Boos to Rouen modeled using 3ds format (autodesk tm 3d studio). * the textures library including various types of buildings facades, vegetation, and road signs along the n14 that were scanned and treated using adobe Photoshop tm software. * the animations of three comparative planning options on the maxicoop commercial center at Bonsecours along the n14 road, using the avi format (audio-video interleaved). * a presentation of some modeled images in form of pictures along the road using the bmp format (windows-bitmap). * a general presentation of the thesis using the ppt format (microsoft powerpoint tm software)

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Chaudy, Christophe. "Modélisation et rendu d'images réalistes de paysages naturels." Phd thesis, Université Joseph Fourier (Grenoble), 1997. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00004925.

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Abstract:

La synthèse d'images de paysages naturels reste encore un problème peu abordé en infographie. Pourtant, des modèles convaincants en particulier pour la modélisation de végétaux existent, mais n'ont pu être exploités dans des scènes comportant un nombre très important d'éléments. Je présente dans ce travail, une approche pour la modélisation et le rendu d'objets naturels qui doit permettre de contourner l'obstacle de la complexité géométrique et offrir un cadre simple pour la création de structures naturelles. Ainsi un modèle basé sur les systèmes de particules est proposé pour la création de structures végétales. Ce modèle fait appel à la définition d'un automate pour le contrôle des trajectoires, de la création et de la destruction des particules. Il peut être également utilisé pour modéliser et rendre un certain nombre d'autres phénomènes naturels (nuages, eau...). Par ailleurs, une scène de paysage naturel se compose de très nombreux éléments ayant des échelles très différentes sur l'image finale. Aussi nous proposons des techniques rapides et précises, basées sur les multi-textures, qui permettent un rendu multi-échelles efficace des éléments de végétation. De part leurs caractéristiques, ces méthodes peuvent être intégrées dans une architecture spécialisée pour la synthèse d'images de paysages naturels que nous présentons.

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Bourhis, Yoann. "Dynamique de population et dépendance multi-échelle au paysage - modélisation mécaniste appliquée à la protection des cultures." Thesis, Rennes, Agrocampus Ouest, 2016. http://www.theses.fr/2016NSARA079/document.

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Abstract:

Dans un objectif de réduction de l'utilisation des pesticides, des méthodes alternatives doivent assurer la protection des cultures. Les dégâts causés par les insectes ravageurs sont les manifestations de dynamiques de population dont certains déterminants paysagers sont des éléments structuraux potentiellement relocalisables. Nous explorons ici, par la simulation numérique, la modification du paysage comme stratégie de protection des cultures.Les éléments paysagers peuvent impacter les populations d'insectes par leur influence sur les comportements individuels. Nous avons développé un modèle de population tenant compte de l'approvisionnement individuel. Ce processus résulte (1) de la perception des ressources distantes par l'individu, (2) de la localisation de la population sur une dimension additionnelle quantifiant les réserves énergétiques, et (3) d'une procédure d'optimisation qui définit des mouvements dirigés adaptés.Une heuristique évolutionnaire de modification de paysages a été développée. Elle produit des réarrangements sous contraintes de composition et de structure. Les modèles de paysages et de dynamique de population ont été appliqués à un problème théorique d'aménagement du paysage. La description mécaniste de l'approvisionnement optimal offre des leviers d'action efficaces, basés sur la perturbation des comportements d'approvisionnement. Nos travaux montrent la réactivité de la population aux modifications du paysage, ainsi que la capacité des algorithmes évolutionnaires à proposer des paysages résistants, sous contraintes agronomiques
Environmental and health issues call for a switch in crop protection towards less chemically driven strategies. Pest damages on crops result of population dynamics that are influenced by landscape features. Those features may be relocated or dismissed to improve landscapes resistance to pest damages. Here we explore numerically the landscape modification as a crop protection strategy.Landscape features can influence population dynamics through their impact on individuals. Therefore, we developed a multiscale population dynamics model accounting for individual foraging. The foraging process results of (1) the perception of distant features used as resources by the individuals, (2) the localisation of the population along an additional dimension quantifying individual energy supply, (3) an optimisation procedure defining adapted directed motionsWe developed an evolutionary heuristic for landscape modification. It is able to rearrange landscapes with respect to compositional and structural constraints. Population and landscape models were applied to a theoretical landscape planning problem. The mechanistic description of the optimal foraging process enables new and efficient levers for crop protection, building on the disruption of the foraging behaviours. This application enlightens the responsiveness of the simulated population to landscape modifications, as well as the ability of evolutionary algorithms to produce resilient landscapes under agronomic productive constraints

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Chaudy, Christophe. "Modélisation et rendu d'images réalistes de paysages naturels." Phd thesis, Grenoble 1, 1997. http://www.theses.fr/1997GRE10040.

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La synthese d'images de paysages naturels reste encore un probleme peu aborde en infographie. Pourtant, des modeles convaincants en particulier pour la modelisation de vegetaux existent, mais n'ont pu etre exploites dans des scenes comportant un nombre tres important d'elements. Je presente dans ce travail, une approche pour la modelisation et le rendu d'objets naturels qui doit permettre de contourner l'obstacle de la complexite geometrique et offrir un cadre simple pour la creation de structures naturelles. Ainsi un modele base sur les systemes de particules est propose pour la creation de structures vegetales. Ce modele fait appel a la definition d'un automate pour le controle des trajectoires, de la creation et de la destruction des particules. Il peut etre egalement utilise pour modeliser et rendre un certain nombre d'autres phenomenes naturels (nuages, eau. . . ). Par ailleurs, une scene de paysage naturel se compose de tres nombreux elements ayant des echelles tres differentes sur l'image finale. Aussi nous proposons des techniques rapides et precises, basee sur les multi-textures, qui permettent un rendu multi-echelles efficace des elements de vegetation. De part leurs caracteristiques, ces methodes peuvent etre integre dans une architecture specialisee pour la synthese d'image de paysages naturels que nous presentons.

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Vannier, Clémence. "Observation et modélisation spatiale de pratiques agricoles territorialisées à partir de données de télédétection : application au paysage bocager." Phd thesis, Université Rennes 2, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00651991.

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Abstract:

Aujourd'hui l'environnement connaît des bouleversements fondamentaux dus en grande partie à l'action de l'homme sur les milieux. En effet, tandis que les phénomènes climatiques et biophysiques ont été pendant longtemps les moteurs principaux des transformations des surfaces terrestres, l'Homme est aujourd'hui à l'origine de la majeure partie des transformations qui affectent les écosystèmes terrestres. Ainsi, les pratiques des acteurs du territoire jouent un rôle fondamental sur les modifications de l'usage des sols, et par conséquent sur les écosystèmes environnementaux. L'intensification de l'agriculture entraîne une dégradation des milieux " naturels ", et de profonds changements dans les structures paysagères. Dans les régions bocagères, la gestion du réseau de haies joue un rôle déterminant dans la conservation des écosystèmes, de la biodiversité tant faunistique que floristique et également sur la qualité de l'eau, des sols, ... Cette thèse, centrée sur les haies bocagères, porte plus particulièrement sur l'identification de pratiques agricoles territorialisées et sur leur organisation spatio‐temporelle. Les objectifs poursuivis dans cette thèse sont d'étudier les pratiques agricoles effectuées sur les haies en Bretagne à travers leurs interactions avec les structures paysagères, et d'en modéliser le fonctionnement, afin de comprendre comment elles influencent la dynamique du paysage.L'identification et la caractérisation des pratiques agricoles ont été effectuées à partir de l'évaluation de différents types d'images de télédétection à haute et très haute résolution spatiale et de données laser aéroportées LiDAR, en utilisant une approche de classification contextuelle orientée‐objets. La modélisation des pratiques agricoles a été réalisée avec un modèle multi‐agents, afin de prendre en compte la dimension spatiale des jeux d'acteurs pour évaluer l'influence des pratiques agricoles sur l'évolution du réseau de haies. Les résultats de l'observation du réseau bocager à partir des données de télédétection mettent en avant leur complémentarité : la caractérisation de la continuité des haies à un niveau fin est rendue possible grâce aux images à très haute résolution spatiale, tandis que la détermination et la cartographie des pratiques agricoles à l'échelle de l'arbre peut être appréhendée à partir de données laser aéroportées de type LiDAR. L'observation et la caractérisation du réseau de haies ont permis de déterminer l'arrangement spatial des structures boisées en prenant en compte non plus seulement la présence des éléments mais également leur emprise dans le paysage et leur agencement au sein de la dynamique temporelle des successions culturales. Le modèle multi‐agents développé a permis d'analyser l'influence des pratiques agricoles sur la dynamique du paysage, et de déterminer l'importance de décisions prises au niveau local sur l'évolution du réseau de haies à une échelle supérieure

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Houet, Thomas. "Occupation des sols et gestion de l'eau : modélisation prospective en paysage agricole fragmenté (Application au SAGE du Blavet)." Phd thesis, Université Rennes 2, 2006. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00389835.

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Abstract:

Si, à l'échelle de la planète, les changements manifestes des modes d'usages des terres (déforestation, urbanisation ...) ont de lourdes répercussions sur l'environnement, des changements plus subtils à l'échelle locale peuvent également induire des dommages importants. Par exemple, l'évolution des paysages agricoles fragmentés en Bretagne (France) durant les 50 dernières années a provoqué une importante dégradation de la qualité des eaux. Depuis la mise en place de la Directive Cadre Européenne sur l'eau (directive 2000/60/CE), la gestion de l'eau est entrée dans une phase d'obligation de résultats à l'horizon 2015. Pour être efficace, elle nécessite de prendre en compte les changements qui se produisent à l'échelle de la haie ou de la parcelle, où l'eau acquiert ses caractéristiques physico-chimiques. Mais surtout elle exige d'adopter une vision à moyen et long terme pour s'assurer, en fonction des évolutions futures possibles, de l'efficience et des effets durables des actions en cours et futures. La construction de scénarios prospectifs des modes d'occupation des sols et des structures paysagères à une échelle très fine apparaît dès lors une démarche appropriée pour éclairer les décisions des gestionnaires de l'eau et des acteurs locaux.
L'objectif de ce travail est de produire une démarche méthodologique générique pour élaborer des scénarios prospectifs spatialisés. Fondée sur la méthode des scénarios en prospective, cette démarche se nourrit des apports méthodologiques utilisés en modélisation de systèmes complexes afin d'apporter une dimension spatiale aux scénarios prospectifs. Articulée avec le volet prospectif du SAGE du bassin versant du Blavet (2000 km²), cette démarche a été appliquée à trois petits sous bassins versants représentatifs de la diversité des paysages agricoles bocagers rencontrés. Elle s'organise en quatre phases. La première phase vise à construire « la base » des scénarios. La deuxième phase consiste à construire des scénarios prospectifs pertinents pour éclairer les futurs possibles du territoire étudié. La troisième phase constitue la phase de spatialisation des scénarios. Suivant le type de scénarios (exploratoire ou normatif), la méthode diffère : une plateforme de modélisation dynamique et spatialement explicite (L1) a été utilisée et optimisée dans le cas des scénarios exploratoires ; un SIG a servi pour élaborer les scénarios normatifs. Enfin, la dernière phase consiste à évaluer les scénarios prospectifs spatialisés, leurs impacts sur les ressources en eau et leurs apports pour les gestionnaires et les acteurs locaux.
Les scénarios exploratoires produits ont permis de quantifier et de localiser les influences possibles de la nouvelle réforme de la PAC appliquée en 2006, de l'agrandissement des exploitations agricoles sur l'évolution des modes d'usages des sols et également l'influence des changements de la structure spatiale du parcellaire sur les transferts de flux. Les scénarios normatifs ont permis d'identifier les enjeux de gestion de l'eau entre acteurs locaux et gestionnaires. Au final, la localisation de zones à risque vis-à-vis des ressources en eau et l'identification de leviers d'actions (synergies locales, maîtrise du foncier) confèrent aux scénarios prospectifs un rôle d'outil d'aide à la décision pour les gestionnaires de l'eau et les acteurs locaux.

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Serrhini, Kamal. "Evaluation spatiale de la covisibilité d'un aménagement : sémiologie graphique expérimentale et modélisation quantitative." Tours, 2000. http://www.theses.fr/2000TOUR1801.

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Abstract:

En amenagement, la necessite de prendre en compte la dimension environnementale peut etre atteinte, entre autres, par le biais de la realisation d'etudes prospectives sur les impacts potentiels des projets d'amenagement. Parmi ces etudes se trouvent celles qui nous interessent en premier lieu : l'evaluation de l'impact visuel d'un amenagement dans le paysage. Apres une formalisation systemique del'objet paysage inspiree des travaux de geographes notamment ceux de th. Brossard, j. -c. Wieber. . . De besancon, j'ai developpe un modele informatique (3d-ima) d'aide a la decision pour eclairer la question de l'impact visuel par des mesures precises des aires ou degres de visibilite de l'amenagement considere dans son paysage immediat (ouvrage ponctuel : visibilite localisee ou covisibilite ; ouvrage lineaire : visibilite generalisee qui simule les espaces visibles pour un automobiliste le long d'un troncon d'autoroute). Ces donnees verifiables aideront les processus de discussion, concertation, decision. . . En parallele et pour une meilleure representation cartographique des resultats obtenus, nous avons aussi mene une approche intitulee semiologie graphique experimentale. L'objet de celle-ci est l'objectivation de certains elements de la semiologie graphique (police et taille du texte, couleur, contraste, carte en vue 3d. . . ). Cette etude est basee sur l'analyse des traces des mouvements oculaires deployes par des sujets regardant diverses cartes et images grace a un materiel, le photooculographe ou suiveur du regard (utilise en ophtalmologie). Il s'agit d'une veritable approche experimentale dont le caractere exploratoire est mis en evidence et dont la richesse potentielle est demontree. L'ultime objectif reside dans l'aide a la decision lors de la proposition de mesures en faveur de l'integration du projet dans son environnement, du choix des communes et des espaces les plus touches, repartition equitable du << 1% paysage et developpement >> en cas de litige.

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Caillault, Sébastien. "Le feu, la brousse et la savane : Modélisation spatiale de la dynamique des paysages soudaniens (Burkina Faso)." Phd thesis, Université de Caen, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00625721.

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Abstract:

Dans les paysages soudaniens, embrasés lors de la saison sèche, les importantes mutations engendrées par l'intensification agricole recomposent les espaces et les modes de gestion associés. Dans ce contexte, le feu, symbole passé de la dégradation des forêts devient un outil d'ingénierie écologique aux services des savanes désormais menacées. Afin d'analyser ces bouleversements complexes des paysages-objets et des représentations associées aux enjeux modernes qui se tissent, une caractérisation spatiale fine du feu a été entreprise. Ce travail, central dans la recherche menée, permet alors d'appréhender l'évolution des modes de gestion et les trajectoires paysagères. Contrairement aux observations reléguant les pratiques du feu comme anecdotiques ou anarchiques en saison sèche, nous montrons que la dynamique complexe des feux de brousse est principalement structurée par la combinaison locale d'une pratique régulière et de facteurs pédoclimatiques. L'interaction locale entre le moment de la mise à feu et la combustibilité de la végétation est le critère déterminant des régimes de feux observés à l'échelle régionale. Les dernières pluies correspondent ainsi à l'éclosion des premiers feux sur les sols squelettiques, puis petit à petit, les feux parcourent des milieux aux sols plus profonds où la végétation reste humide plus longtemps. Le recours à l'analyse et à la simulation spatiale a permis de faciliter les échanges entre observations de terrain et cartes régionales, pour ainsi explorer les interactions locales entre mise à feu et dynamique saisonnière des espaces. Cependant si cette dynamique saisonnière est confirmée, elle dévoile au-delà-des variables biophysiques, la place nouvelle des territoires dédiés à la protection de la nature et l'hétérogénéité des regards portés sur la gestion des espaces ruraux.

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Da, Silva Sébastien. "Fouille de données spatiales et modélisation de linéaires de paysages agricoles." Electronic Thesis or Diss., Université de Lorraine, 2014. http://docnum.univ-lorraine.fr/prive/DDOC_T_2014_0156_DA_SILVA.pdf.

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Abstract:

Cette thèse s'inscrit dans un partenariat entre l'INRA et l'INRIA et dans le champs de l'extraction de connaissances à partir de bases de données spatiales. La problématique porte sur la caractérisation et la simulation de paysages agricoles. Plus précisément, nous nous concentrons sur des lignes qui structurent le paysage agricole, telles que les routes, les fossés d'irrigation et les haies. Notre objectif est de modéliser les haies en raison de leur rôle dans de nombreux processus écologiques et environnementaux. Nous étudions les moyens de caractériser les structures de haies sur deux paysages agricoles contrastés, l'un situé dans le sud-Est de la France (majoritairement composé de vergers) et le second en Bretagne (Ouest de la France, de type bocage). Nous déterminons également si, et dans quelles circonstances, la répartition spatiale des haies est structurée par la position des éléments linéaires plus pérennes du paysage tels que les routes et les fossés et l'échelle de ces structures. La démarche d'extraction de connaissances à partir de base de données (ECBD) mise en place comporte différentes étapes de prétraitement et de fouille de données, alliant des méthodes mathématiques et informatiques. La première partie du travail de thèse se concentre sur la création d'un indice spatial statistique, fondé sur une notion géométrique de voisinage et permettant la caractérisation des structures de haies. Celui-Ci a permis de décrire les structures de haies dans le paysage et les résultats montrent qu'elles dépendent des éléments plus pérennes à courte distance et que le voisinage des haies est uniforme au-Delà de 150 mètres. En outre différentes structures de voisinage ont été mises en évidence selon les principales orientations de haies dans le sud-Est de la France, mais pas en Bretagne. La seconde partie du travail de thèse a exploré l'intérêt du couplage de méthodes de linéarisation avec des méthodes de Markov. Les méthodes de linéarisation ont été introduites avec l'utilisation d'une variante des courbes de Hilbert : les chemins de Hilbert adaptatifs. Les données spatiales linéaires ainsi construites ont ensuite été traitées avec les méthodes de Markov. Ces dernières ont l'avantage de pouvoir servir à la fois pour l'apprentissage sur les données réelles et pour la génération de données, dans le cadre, par exemple, de la simulation d'un paysage. Les résultats montrent que ces méthodes couplées permettant un apprentissage et une génération automatique qui capte des caractéristiques des différents paysages. Les premières simulations sont encourageantes malgré le besoin d'un post-Traitement. Finalement, ce travail de thèse a permis la création d'une méthode d'exploration de données spatiales basée sur différents outils et prenant en charge toutes les étapes de l'ECBD classique, depuis la sélection des données jusqu'à la visualisation des résultats. De plus, la construction de cette méthode est telle qu'elle peut servir à son tour à la génération de données, volet nécessaire pour la simulation de paysage
This thesis is part of a partnership between INRA and INRIA in the field of knowledge extraction from spatial databases. The study focuses on the characterization and simulation of agricultural landscapes. More specifically, we focus on linears that structure the agricultural landscape, such as roads, irrigation ditches and hedgerows. Our goal is to model the spatial distribution of hedgerows because of their role in many ecological and environmental processes. We more specifically study how to characterize the spatial structure of hedgerows in two contrasting agricultural landscapes, one located in south-Eastern France (mainly composed of orchards) and the second in Brittany (western France, \emph{bocage}-Type). We determine if the spatial distribution of hedgerows is structured by the position of the more perennial linear landscape features, such as roads and ditches, or not. In such a case, we also detect the circumstances under which this spatial distribution is structured and the scale of these structures. The implementation of the process of Knowledge Discovery in Databases (KDD) is comprised of different preprocessing steps and data mining algorithms which combine mathematical and computational methods. The first part of the thesis focuses on the creation of a statistical spatial index, based on a geometric neighborhood concept and allowing the characterization of structures of hedgerows. Spatial index allows to describe the structures of hedgerows in the landscape. The results show that hedgerows depend on more permanent linear elements at short distances, and that their neighborhood is uniform beyond 150 meters. In addition different neighborhood structures have been identified depending on the orientation of hedgerows in the South-East of France but not in Brittany. The second part of the thesis explores the potential of coupling linearization methods with Markov methods. The linearization methods are based on the use of alternative Hilbert curves: Hilbert adaptive paths. The linearized spatial data thus constructed were then treated with Markov methods. These methods have the advantage of being able to serve both for the machine learning and for the generation of new data, for example in the context of the simulation of a landscape. The results show that the combination of these methods for learning and automatic generation of hedgerows captures some characteristics of the different study landscapes. The first simulations are encouraging despite the need for post-Processing. Finally, this work has enabled the creation of a spatial data mining method based on different tools that support all stages of a classic KDD, from the selection of data to the visualization of results. Furthermore, this method was constructed in such a way that it can also be used for data generation, a component necessary for the simulation of landscapes

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Miguet, Paul. "Influence de l’hétérogénéité du paysage sur la distribution et la dynamique des populations." Thesis, Montpellier 2, 2013. http://www.theses.fr/2013MON20152.

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Abstract:

L'objectif de cette thèse est de comprendre comment l'hétérogénéité du paysage (i.e. composition, structuration spatiale et dynamique temporelle) affecte les populations, notamment dans les paysages agricoles, fortement structurés par la mosaïque des parcelles et les rotations culturales. Nous abordons cette question à la fois de manière théorique (en simulant des dynamiques de populations dans des paysages aux propriétés spatiales et temporelles contrôlées) mais également empirique (en analysant la sélection d'habitat par la communauté de passereaux des paysages agricoles).Nous avons ainsi montré que la composition, la configuration spatiale et la dynamique temporelle étaient toutes trois importantes pour expliquer les dynamiques de population, et que la nature des réponses à l'hétérogénéité dépendait des traits des espèces (taux de croissance, dispersion, échelle de réponse au paysage). L'analyse sur la communauté de passereaux a montré que la composition en cultures influençait la sélection d'habitat chez certaines espèces, mais nos données ne nous ont pas permis de mettre en avant un effet significatif de la structuration spatiale des cultures sur les passereaux. Une analyse plus fine pour l'Alouette des champs (Alauda arvensis) a montré un effet positif de la diversité des cultures à l'échelle du territoire, expliqué par une complémentarité fonctionnelle entre les cultures, suggérant que des petites parcelles et un mélange des cultures dans le paysage seraient bénéfiques pour cette espèce. L'effet de la structuration spatiale et temporelle des cultures sur les populations mériterait d'être testé de façon plus approfondie à l'échelle adéquate sur de nombreux taxons. Une meilleure connaissance de l'effet des propriétés de la matrice cultivée sur les processus permettrait de prédire l'évolution des populations face à des modifications du paysage à l'aide de modèles mécanistes, et offrirait de nouvelles opportunités pour gérer la biodiversité
The aim of this thesis is to understand how landscape heterogeneity (i.e. composition, configuration and temporal dynamics) affects populations, especially in farmlands, highly structured by the crop mosaic and rotations. We answer this question theoretically (simulating population dynamics in landscapes with controlled spatial and temporal properties) and empirically (analysing habitat selection by the farmland bird community).We found that landscape composition, configuration and temporal dynamics were all important to explain population dynamics and that the response to landscape heterogeneity depended on species traits (growth rate, dispersal, scale of response to the landscape). The analyse of farmland birds data revealed that crop composition influenced habitat selection for some species, but did not reveal a significant effect of crop configuration on birds. A finer analyse on Skylark showed a positive effect of crop diversity at the territory scale explained by a functional complementation among crops. It suggested that small fields and crop well mixed in the landscape would be beneficial for this species. The effect of spatial and temporal crop heterogeneity should be studied in depth at the right scale on many taxa. A good understanding of the effect of the cultivated matrix on processes would allow us to predict the change in populations when modifying the landscape and would offer new opportunities to manage biodiversity

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Mancero, Baquerizo Daniel. "Composition musicale et modélisation de l'espace hétérophonique des Soundscape Compositions." Thesis, Paris 8, 2019. http://www.theses.fr/2019PA080041.

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Abstract:

Ce mémoire de thèse traite de l’analyse musicale et de la formalisation desévénements sonores qui structurent le paysage sonore. À cette fin, ce travail s’articule endeux axes complémentaires : d’une part, il constitue une évaluation des enjeux théoriqueset esthétiques au sein de l’écologie acoustico-sonore, d’un point de vue poïétique — centrésur la conception d’oeuvres musicales fondées sur le paysage sonore ou soundscapecompositions ; cela suppose de prendre en compte non seulement les préceptes théoriquesqui font de l’écologie sonore une discipline artistique à part entière, mais égalementl’ensemble de critères acoustico-sonores susceptibles de définir les limites de cette formede création sonore. D’autre part, ce travail propose une méthodologie dialogique derecherche/création permettant de recenser, de décrire et de modéliser la fonctionnalitémusicale ayant lieu au sein du répertoire des compositions fondées sur le paysage sonore,tout en favorisant le déploiement d’autres techniques de composition musicale de caractèreplutôt syntaxique. Bien que le paysage sonore soit largement reconnu comme faisant appel au mimétisme del’environnement sonore — excluant ainsi toute construction autonome d’un systèmesyntaxique d’écriture musicale stricto-sensu, force est de constater que, au fur et à mesurede l’évolution de formes de création fondées sur le paysage sonore, les artistes sonores ontgraduellement mis au point une procédure de manipulation électroacoustique quirenouvelle la notion-même de paysage sonore, passant du field-recording — où le paysagen’est que le résultat immédiat de l’enregistrement —, à des processus de compositionmusicale assez complexes, où le paysage sonore s’avère être un contexte d’organisationmusicale de matériaux sonores très spécifiques. Dans ce contexte, ce travail ouvre à unprogramme de recherches autour de nouvelles perspectives de création musicale et derecherche musicologique, axées notamment sur le développement d’outils informatiquesd’analyse acoustico-sonore et sur la mise en place de méthodologies de recherche/créationvisant à comprendre les déterminants de la composition musicale fondée sur le paysagesonore
This work of thesis deals with the musical analysis and modelling of the particular sound events that structure and shape soundscapes. To this end, this work is organized around two complementary approaches: first, it seeks to assess the aesthetic and conceptual implications of acoustic ecology from a poietic perspective. This implies taking into account not only the theoretical principles underlying acoustic ecology, but also a set of criteria characterizing ways of listening from a phenomenological point of view. Secondly, this work introduces a specific dialogical methodology for identifying, describing and modelling the musical functionality of soundscape compositions, while fostering the deployment of other (rather syntactic) compositional techniques. Despite its wide acceptance as a mimetic approach to reconstitute soundscapes through field-recordings, one cannot fail to observe that, over the evolution of the repertoire of soundscape compositions, composers and acoustic designers have developed various compositional strategies that enable them to undertake larger and more sophisticated musical outlets. In this context, this work opens up new perspectives on music composition and musicological research: it is centered around the development of acoustical/musical analysis computer tools, as well as of methodologies supporting a dialogical process towards research and creation for better knowing about musical soundscape composition.On that basis, this work intends to contribute with a set of methodological and computational tools that will enable musicologists and composers to classify and represent the heterophonic field that characterizes the soundscape

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Piombini, Arnaud. "Modélisation des choix d'itinéraires pédestres en milieu urbain : approche géographique et paysagère." Phd thesis, Université de Franche-Comté, 2006. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00167224.

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Abstract:

Actuellement, la marche à pied suscite un regain d'intérêt comme mode de transport complémentaire. En effet, les décideurs locaux semblent vouloir atténuer le déséquilibre existant entre modes de déplacement au sein des agglomérations. En géographie, la mobilité se réfère à la pratique des échanges et des déplacements qu'effectuent les individus ou groupes d'individus ; cette mobilité est susceptible de révéler les propriétés des lieux et de participer à leur transformation. Parmi tous les modes de déplacement, la marche à pied implique un rapport privilégié entre les personnes et l'espace dans lequel elles évoluent. Le paysage visible, en tant qu'élément du cadre de vie pratiqué quotidiennement et perçu par le prisme de la perception, est donc un facteur pris en compte dans les choix de déplacement.
Cette recherche a pour objectif d'analyser les choix d'itinéraires pédestres en fonction des paysages urbains. Deux enquêtes sont pour cela mises en œuvre sur les sites de Lille et Besançon. La première a donné lieu au recensement de plus de 500 trajets en marche à pied ; la seconde a permis de qualifier précisément les paysages urbains. En mettant en œuvre plusieurs types d'analyses géographiques en partie inspirées des travaux des économistes et des psychologues, les caractéristiques des déplacements pédestres sont mises en évidence. Des modèles de choix discrets sont ainsi utilisés et le travail proposé conduit à élaborer une méthode originale d'évaluation des paysages urbains perçus par les piétons.

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Devaux, Céline. "Modélisation et estimation de la dispersion efficace du pollen de colza à longue distance, dans un paysage agricole et dans un champ." Paris 11, 2006. http://www.theses.fr/2006PA112173.

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Abstract:

Dans cette etude, des modeles statistiques de dispersion de pollen de colza ont ete construits pour estimer la pollinisation a longue distance. Cette estimation s'est faite en ajustant des fonctions de dispersion individuelle qui decrivent la probabilite qu'un grain de pollen feconde une plante a une distance donnee, a partir de donnees recoltees dans un bassin de production ( loir-et-cher, 100km² contenant 170 champs). Des plantes male-steriles ont ete placees dans ce bassin pour echantillonner des grains de pollen dont les genotypes ont ete ulterieurement determines grace a des marqueurs microsatellites. L'ajustement des fonctions a ete realise en maximisant la vraisemblance des donnees genetiques sous l'hypothese d'un modele de d'appariement. Les resultat de cette etude ont montre que (1) les nuages polliniques echantillonnes presentent une forte diversite et une forte differenciation, (2) ces nuages proviennent des champs proches mais egalement distants (plusieurs centaines de metres) des sites d'echantillonnage et (3) la moitie de ces nuages provient de sources de pollen dont la position et la nature n'ont pas pu etre determinees precisement. La meilleure fonction de dispersion individuelle (geometrique) ajustee aux donnees de cette etude predit une forte proportion de pollinisation a longue distance, plus forte que les fonctions exponentielles couramment utilisees et plus forte que les fonctions de dispersion precedemment ajustees a l'echelle d'un champ. La fonction ajustee ici a ensuite ete (partiellement) validee en predisant les taux de pollinisation croisee observes dans douze dispositifs canadiens comprenant des champs de plusieurs dizaines d'hectares
This study aimed at building spatially explicit models of oilseed rape pollen dispersal to estimate dispersal kernels and conclude on the proportion of long-distance pollination. These dispersal kernels, that describe the probability of a pollen grain to fertilize a plant at a given distance, were estimated using data collected in a french production area (selommes, loir-et-cher) of 100 km² and containing 170 oilseed rape fields. First male-sterile plants were scattered in the study area to collect pollen grains. Then the genotypes of these pollen grains were retrieved using microsatellite markers. Dispersal kernels were estimated by maximising the likelihood of the genetic data under a mating model adapted to cultivated species. Results of this study showed that (1) sampled pollen clouds were diverse and differentiated, (2) these pollen clouds originated from close and distant fields (several hundred meters) and (3) half of the pollen clouds originated from pollen sources whose position and composition could not be precisely determined. The best-fitted dispersal kernel in this study (geometric) predicts much more long-distance pollination than the exponential functions that are commonly used and than dispersal kernels that were previously fitted within a field. The best-fitted kernel here was then (partially) validated by using it to predict cross-pollination rates observed in twelve canadian sites consisting of commercial fields of several hundred hectares

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Gautier, Denis. "Analyse des rapports entre l'organisation spatiale et la gestion des ressources renouvelables appliquée aux paysages de châtaigneraie en Cévennes." Phd thesis, Université d'Avignon, 1996. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00822584.

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Abstract:

L'objectif de ce travail est de comprendre les rapports entre l'organisation du territoire, détectable dans le paysage, et la gestion des ressources renouvelables. L'étude est appliquée aux paysages de châtaigneraies en Cévennes. La démarche d'analyse a une entrée spatiale. Elle part d'un état des lieux qui conduit à choisir, dans le domaine d'étude, l'entité spatiale la plus pertinente pour expliquer les aspects naturels et sociaux de la mise en valeur du territoire par l'homme. Pour les Cévennes, l'entité choisie est le quartier rural, qui est le motif élémentaire d'organisation des paysages. Il est composé d'éléments de paysage en interaction. Il peut être combiné à d'autres motifs pour former les paysages. Cela relie le quartier aux autres niveaux d'organisation spatiale. Pour comprendre les aspects spatiaux de la mise en valeur du territoire, une analyse spatiale de type hypothético-déductif suit cet état des lieux. Le motif de quartier est modélisé suivant les principes de la modélisation graphique. Les hypothèses d'organisation spatiale sont validées en partie grâce à la mise en œuvre d'un SIG. La règle spatiale fondamentale de la mise en valeur du territoire est un modèle centre-périphérie, avec une dualité marquée entre l'espace de mise en valeur intensive (bâti, terrasses, prairies, vergers) et l'espace de mise en valeur extensive (châtaigneraies, landes, boisements divers). Cette structure élémentaire est déformée par un système de pente jouant au niveau régional par des gradients d'altitude, et au niveau local par la topographie qui contraint la mise en valeur des terres. L'analyse spatiale est raccordée à une analyse en profondeur des éléments de paysage, par laquelle sont étudiés l'histoire, le fonctionnement et les dynamiques de chacun d'eux, considérés dans leurs aspects spatiaux. Cela permet de valider des hypothèses de mise en valeur du territoire et d'en faire émerger de nouvelles. L'étude des éléments de paysage permet d'établir des modèles de gestion des ressources. En particulier, une typologie des châtaigneraies est proposée, selon des critères spatiaux. Des modèles de fonctionnement sont construits pour chaque type. L'articulation entre le modèle spatial du quartier et le fonctionnement des éléments de paysage permet de comprendre les rapports entre l'organisation du territoire et les pratiques rurales. Des modèles graphiques spatio-temporels sont proposés pour les pratiques de gestion des ressources renouvelables qui s'exercent sur les paysages à châtaigneraie cévenol (élevage, gestion du feu, récoltes, cueillettes, chasse). Ces modèles synthétisent la transcription spatiale de ces pratiques au cours de l'année. Leur mise en correspondance permet de déceler les enjeux spatiaux de la gestion des ressources et les confrontations entre acteurs qu'ils génèrent. Enfin, les rapports entre l'organisation du territoire et la gestion des ressources sont considérés sous l'angle de leurs dynamiques. Pour comprendre l'évolution de la mise en valeur de petits territoires cévenols, trois méthodes d'analyse sont mises en œuvre : la comparaison par un SIG de deux états successifs d'un même territoire ; la mise en relation par un SIG d'un état de référence du territoire avec la chronique des événements qui l'ont modelé ; le croisement des modèles de fonctionnement des types de châtaigneraies avec une matrice d'évolution des surfaces au cours du temps. Une synthèse montre comment ces trois méthodes peuvent être intégrées pour la gestion de l'espace rural.

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Da, Silva Sébastien. "Fouille de données spatiales et modélisation de linéaires de paysages agricoles." Thesis, Université de Lorraine, 2014. http://www.theses.fr/2014LORR0156/document.

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Abstract:

Cette thèse s'inscrit dans un partenariat entre l'INRA et l'INRIA et dans le champs de l'extraction de connaissances à partir de bases de données spatiales. La problématique porte sur la caractérisation et la simulation de paysages agricoles. Plus précisément, nous nous concentrons sur des lignes qui structurent le paysage agricole, telles que les routes, les fossés d'irrigation et les haies. Notre objectif est de modéliser les haies en raison de leur rôle dans de nombreux processus écologiques et environnementaux. Nous étudions les moyens de caractériser les structures de haies sur deux paysages agricoles contrastés, l'un situé dans le sud-Est de la France (majoritairement composé de vergers) et le second en Bretagne (Ouest de la France, de type bocage). Nous déterminons également si, et dans quelles circonstances, la répartition spatiale des haies est structurée par la position des éléments linéaires plus pérennes du paysage tels que les routes et les fossés et l'échelle de ces structures. La démarche d'extraction de connaissances à partir de base de données (ECBD) mise en place comporte différentes étapes de prétraitement et de fouille de données, alliant des méthodes mathématiques et informatiques. La première partie du travail de thèse se concentre sur la création d'un indice spatial statistique, fondé sur une notion géométrique de voisinage et permettant la caractérisation des structures de haies. Celui-Ci a permis de décrire les structures de haies dans le paysage et les résultats montrent qu'elles dépendent des éléments plus pérennes à courte distance et que le voisinage des haies est uniforme au-Delà de 150 mètres. En outre différentes structures de voisinage ont été mises en évidence selon les principales orientations de haies dans le sud-Est de la France, mais pas en Bretagne. La seconde partie du travail de thèse a exploré l'intérêt du couplage de méthodes de linéarisation avec des méthodes de Markov. Les méthodes de linéarisation ont été introduites avec l'utilisation d'une variante des courbes de Hilbert : les chemins de Hilbert adaptatifs. Les données spatiales linéaires ainsi construites ont ensuite été traitées avec les méthodes de Markov. Ces dernières ont l'avantage de pouvoir servir à la fois pour l'apprentissage sur les données réelles et pour la génération de données, dans le cadre, par exemple, de la simulation d'un paysage. Les résultats montrent que ces méthodes couplées permettant un apprentissage et une génération automatique qui capte des caractéristiques des différents paysages. Les premières simulations sont encourageantes malgré le besoin d'un post-Traitement. Finalement, ce travail de thèse a permis la création d'une méthode d'exploration de données spatiales basée sur différents outils et prenant en charge toutes les étapes de l'ECBD classique, depuis la sélection des données jusqu'à la visualisation des résultats. De plus, la construction de cette méthode est telle qu'elle peut servir à son tour à la génération de données, volet nécessaire pour la simulation de paysage
This thesis is part of a partnership between INRA and INRIA in the field of knowledge extraction from spatial databases. The study focuses on the characterization and simulation of agricultural landscapes. More specifically, we focus on linears that structure the agricultural landscape, such as roads, irrigation ditches and hedgerows. Our goal is to model the spatial distribution of hedgerows because of their role in many ecological and environmental processes. We more specifically study how to characterize the spatial structure of hedgerows in two contrasting agricultural landscapes, one located in south-Eastern France (mainly composed of orchards) and the second in Brittany (western France, \emph{bocage}-Type). We determine if the spatial distribution of hedgerows is structured by the position of the more perennial linear landscape features, such as roads and ditches, or not. In such a case, we also detect the circumstances under which this spatial distribution is structured and the scale of these structures. The implementation of the process of Knowledge Discovery in Databases (KDD) is comprised of different preprocessing steps and data mining algorithms which combine mathematical and computational methods. The first part of the thesis focuses on the creation of a statistical spatial index, based on a geometric neighborhood concept and allowing the characterization of structures of hedgerows. Spatial index allows to describe the structures of hedgerows in the landscape. The results show that hedgerows depend on more permanent linear elements at short distances, and that their neighborhood is uniform beyond 150 meters. In addition different neighborhood structures have been identified depending on the orientation of hedgerows in the South-East of France but not in Brittany. The second part of the thesis explores the potential of coupling linearization methods with Markov methods. The linearization methods are based on the use of alternative Hilbert curves: Hilbert adaptive paths. The linearized spatial data thus constructed were then treated with Markov methods. These methods have the advantage of being able to serve both for the machine learning and for the generation of new data, for example in the context of the simulation of a landscape. The results show that the combination of these methods for learning and automatic generation of hedgerows captures some characteristics of the different study landscapes. The first simulations are encouraging despite the need for post-Processing. Finally, this work has enabled the creation of a spatial data mining method based on different tools that support all stages of a classic KDD, from the selection of data to the visualization of results. Furthermore, this method was constructed in such a way that it can also be used for data generation, a component necessary for the simulation of landscapes

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Rosset, Nicolas. "Simulation rapide d'interactions vent-obstacle. Application à la modélisation de paysages désertiques et à la conception de voiture." Electronic Thesis or Diss., Université Côte d'Azur, 2024. http://www.theses.fr/2024COAZ4054.

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Abstract:

L'omniprésence de l'air autour de nous en fait un élément indispensable à prendre en compte pour simuler des phénomènes naturels et concevoir des objets immergés dans ce fluide. En fonction de leur taille et de leur nature, les objets sont des obstacles qui peuvent être transportés, déformés ou ralentis au contact de l'air. Ainsi, le vent érode et modèle les paysages naturels, et les véhicules sont conçus pour lui offrir une moindre résistance. Étudier ces phénomènes implique de comprendre et de modéliser les interactions vent-obstacle. Cette modélisation représente un défi de par la nature non linéaire des équations qui gouvernent l'écoulement des fluides. Représenter précisément le comportement d'un fluide requiert souvent de faire appel à des solveurs très couteux en temps, ce qui limite grandement leur utilisation dans certains contextes. Nous explorons dans cette thèse des méthodes permettant de décrire efficacement ces influences vent-obstacle afin de les simuler et d'anticiper leurs impacts dans deux cas d'usage où le besoin de résultats rapides est crucial :Dans un premier temps, nous nous intéressons à la conception de voiture en proposant un outil fournissant des retours aérodynamiques aux designers automobiles sur les formes qu'ils proposent. Afin de permettre de rapides itérations sur le design, ces retours sur le comportement de l'écoulement autour des formes proposées doivent être interactifs. Dans un second temps, nous étudions différentes approches permettant de modéliser des paysages désertiques, permettant à la fois de simuler des dunes et de décrire les motifs créés par érosion/déposition du sable autour de bâtiments. Ici, l'obstacle, à savoir le terrain, évolue constamment à mesure que le sable est érodé puis déposé par le vent. Le vent doit être à son tour mis à jour lors de chacune de ces étapes. Ces itérations nécessitent une méthode appropriée afin de ne pas produire des temps de calcul trop importants. Nous surmontons ces problèmes en proposant des méthodes cherchant les meilleurs compromis temps de calcul/précision des phénomènes à l'œuvre dans chacun des cas. Nous identifions pour cela les caractéristiques nécessaires de l'écoulement afin de limiter la complexité de nos algorithmes et présentons notamment des méthodes à base d'apprentissage qui nous permettent d'accélérer nos algorithmes. Dans le cas du design de voiture, nous montrons comment entraîner notre système d'aide sur des observations instantanées et synchronisées, plus riches en informations que des données moyennées. Le modèle neuronal que nous obtenons, associé à une paramétrisation apprise des formes, nous permet en outre d'inverser la formulation du problème et de proposer au designer des formes optimisées. Nous assemblons ces outils et démontrons leur efficacité dans le cas de profils 2D. Dans le cas de la modélisation de paysages désertiques, nous notons que la saltation est le mode de transport de sable prédominant, ce qui nous permet de simplifier notre algorithme. Couplé à une simulation rapide de vent, nous obtenons une méthode efficace inspirée des sciences naturelles et de l'informatique graphique. Nous validons nos approximations en comparant nos résultats à des mesures effectuées dans le monde réel. Enfin, dans la perspective d'inverser l'algorithme de dépôt de sable pour le design inverse d'infrastructure, nous décrivons des résultats préliminaires d'accélération de la simulation de d'air en développant une formulation auto-apprenante prédisant un vent moyenné au-dessus d'un terrain. Cette méthode étant basée sur des réseaux de neurones, elle est prometteuse pour le design inverse
The air being ubiquitous around us, it is a vital element to take into account to simulate natural phenomena, and design object immersed in this fluid. Depending on their size and nature, objects can be transported, deformed or slowed down by contact with air. In this way, wind erodes and shapes natural landscapes, and vehicles are designed to offer them less resistance. Studying these phenomena involves understanding and modeling wind-obstacle interactions. This is a challenging task, given the non-linear nature of the equations governing fluid flow. Accurately representing fluid behavior often requires the use of time-consuming solvers, which severely limits their use in certain contexts. In this thesis, we explore methods for efficiently describing these wind-obstacle influences in order to simulate them and anticipate their impacts in two use cases where the need for rapid results is crucial: Firstly, we focus on car design, proposing a tool to provide aerodynamic feedback to car designers on the shapes they propose. To enable rapid iterations on the design, this feedback on the flow behavior around the proposed shapes must be interactive. In a second step, we study different approaches to modeling desert landscapes, both simulating dunes and describing the patterns created by sand erosion/deposition around buildings. Here, the obstacle - the terrain - is constantly changing as sand is eroded and deposited by the wind. The wind must in turn be updated at each of these stages. These iterations require an appropriate method to avoid excessive computation times. We overcome these problems by proposing methods that seek the best compromise between computation time and accuracy of the phenomena at work in each case. We identify the necessary flow characteristics to limit the complexity of our algorithms, and present learning-based methods to speed up our algorithms. In the case of car design, we show how to train our aid system on instantaneous, synchronized observations, which are richer in information than averaged data. The neural model we obtain, combined with a learned parameterization of shapes, enables us to invert the problem formulation and propose optimized shapes to the designer. We assemble these tools and demonstrate their effectiveness in the case of 2D profiles.In the case of modeling desert landscapes, we note that saltation is the predominant mode of sand transport, which enables us to simplify our algorithm. Coupled with a fast wind simulation, we obtain an efficient method inspired by both natural sciences and computer graphics. We validate our approximations by comparing our results with real-world measurements.Finally, with a view to inverting the sand deposition algorithm for reverse infrastructure design, we describe preliminary results for accelerating air simulation by developing a self-learning formulation predicting averaged wind over a terrain. As this method is based on neural networks, it shows promise for inverse design

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Adra, Walaa. "Influence des indicateurs paysagers et de leur échelle d'intégration sur l'habitat d'une espèce avienne : conséquences sur la modélisation de la qualité d'habitat de la Gélinotte dans une perspective de gestion conservatoire." Phd thesis, Université de Grenoble, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00858353.

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Abstract:

Dans le contexte du changement global et de la perte de la biodiversité, la prise en compte de cette dernière dans la gestion forestière reste encore très générale. Les démarches ne sont pas encore opérationnelles alors que les gestionnaires ont besoin d'outils destinés directement à la planification. Ainsi, il est devenu urgent d'améliorer les approches d'évaluation et de suivi de la biodiversité et de développer un cadre conceptuel à partir des indicateurs biologiques qui puisse servir dans la prise des décisions. Ce travail se repose sur une approche associant l'enjeu de conservation d'une espèce sauvage patrimoniale dans un paysage de montagne à la maîtrise d'une gestion forestière qui détermine la qualité de son habitat. Dans le cadre concret de la gestion forestière d'un Parc Naturel Régional où les enjeux sont multiples (écologiques, économiques, touristiques), les acteurs concernés s'interrogent moins sur le " comment gérer " que sur le " où gérer " ; en d'autres termes, définir les périmètres de bonne qualité d'habitat afin d'optimiser la gestion et à l'échelle optimale. Notre travail est moins de procurer des outils aux gestionnaires que de poser les jalons scientifiques d'une approche holistique inspirée de l'écologie du paysage. Nous partons ainsi de l'hypothèse selon laquelle les variables environnementales ainsi que la structure du paysage influencent la présence d'une espèce indicatrice de la diversité biologique d'un milieu. Dans ce travail nous nous appuyons sur cette hypothèse pour développer une démarche spatialement explicite qui permettrait d'atteindre l'objectif de conservation dans le cadre d'un processus de gestion forestière adaptative, en étudiant le cas de la gélinotte des bois dans le Parc Naturel Régional de Grande Chartreuse. Ce modèle prédictif de l'occurrence de la gélinotte des bois en Chartreuse s'appuie sur des indicateurs environnementaux et paysagers aisément mesurables et spatialisables. Ceci permettra d'établir un diagnostic de la qualité de l'habitat, d'approfondir les connaissances sur les relations entre la structure du paysage et l'espèce à différentes échelles et de déterminer les secteurs d'habitat qui sont les plus appropriés à la gélinotte des bois en zone de montagne. La représentation spatiale de l'hétérogénéité à différentes échelles permet d'envisager de nombreuses applications dans les domaines de la conservation et de la gestion forestière multifonctionnelle. Nos résultats, relevant d'une approche spatialement explicite, valident l'hypothèse selon laquelle la qualité de l'habitat de la gélinotte peut être modélisée avec une précision acceptable uniquement à partir d'indices paysagers, s'ils sont calculés sur la bonne étendue. Ils constituent donc une avancée pour une aide à la gestion, puisqu'ils préfigurent d'un outil permettant la localisation de zones prioritaires sur lesquelles la conservation de la gélinotte peut être optimisée.

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Houet, Thomas. "Occupation des sols et gestion de l'eau : modélisation prospective en paysage agricole fragmenté (Application au Schéma d'Aménagement et de Gestion des Eaux du Blavet)." Rennes 2, 2006. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00389835.

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Abstract:

Avec la Directive Cadre Européenne sur l'eau, la gestion de l'eau est entrée dans une phase d'obligation de résultats à l'horizon 2015. Pour être efficace, elle nécessite de considérer les changements qui se produisent à l'échelle fine (celle de la haie ou de la parcelle) et d'adopter une vision à moyen et long terme. La construction de scénarios prospectifs des modes d'usages des sols et des structures paysagères apparaît comme une démarche appropriée pour éclairer les décisions des gestionnaires de l'eau. L'objectif de ce travail est de produire une démarche méthodologique générique pour élaborer des scénarios prospectifs spatialisés. Cette démarche a été appliquée à trois sous bassins versants représentatifs de la diversité paysagère du bassin versant du Blavet (Bretagne, France). Les scénarios prospectifs produits ont permis de localiser des zones à risque vis-à-vis des ressources en eau et l'identification de leviers d'actions qui leur confèrent un rôle d'outil d'aide à la décision
Since the new European water policy, water managers must restore a “good ecological state” of water resources for 2015. To be efficient and provide sustainability, water policies have to be implemented at a local scale (i. E. Hedgerow or field scale) but they must also adopt a long term vision, i. E. Considering possible future land use changes. The production of prospective scenarios of landcover and landscape feature changes may help water managers to realize more effective water policy controls. The aim of this work is to implement a generic methodology to build spatialized prospective scenarios. Its application is made on three watersheds representative of the Blavet landscape diversity (Brittany, France). The prospective scenarios made have localized at-risk areas towards water resources and identified stakeholders which contribute to consider spatialized prospective scenarios as powerful tools to help decision-makers to manage water resources efficiently and sustainability

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Pierret, Pascal. "Activité agricole, organisation de l'espace rural et production de paysage : une démarche de modélisation multi-échelle testée dans le département de la Haute-Marne." Dijon, 1996. http://www.theses.fr/1996DIJOL033.

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Abstract:

The construction of patterns spatio-functional is necessary for the management of the agrarian landscapes. This work led in Haute-Marne (France, Champagne-Ardenne) suggests a methodical complete chain of unconstruction-reconstruction of agricultural spaces for one modelling spatio-functional. A GIS (geographical information system) departmental characterizes the agricultural diversity and spatial organization of the communes. A spatial division of land in UAP (unites agro-physionomiques) is tested. The choice of 12 communes allow to develop a land use pattern prediction of the agricultural parcels (agricultural utilization and landscaped associate objects) from a discriminante analysis. The coupling of this predicting pattern with 12 communal GIS allows to test some scenario of land use, an analysis and a cartography of the visible landscapes (landscapes potentially offered at the view of one virtual observer).

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Le, Ber Françoise. "Modélisation des connaissances et raisonnements pour l'analyse de paysages agraires à partir de données satellitaires." Nancy 1, 1993. http://www.theses.fr/1993NAN10342.

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Abstract:

Cette thèse s'inscrit dans le cadre d'une collaboration entre l'INRA et le CRIN/INRIA. Elle porte sur la représentation des connaissances et raisonnements au moyen de systèmes multi-agents à base de tableau noir, et s'intéresse en particulier à l'usage des modèles dans l'expertise et dans sa représentation. Le domaine d'expertise est celui de l'agronomie confrontée à l'imagerie satellitaire: des images sont extraites des cartes régionales d'occupation du sol qui suivent ensuite un diagnostic des systèmes agraires. La première partie du rapport présente des généralités sur l'expertise, les systèmes d'analyse d'images, les systèmes multi-agents à base de tableau noir et les méthodes d'acquisition et de représentation de l'expertise. La deuxième partie du rapport s'intéresse à l'expertise concernant la cartographie des occupations du sol. Cette expertise est présentée puis formalisée en un modèle de raisonnement implanté dans le système aérosol, développé à partir d’atome. La connaissance est représentée à la fois dans les spécialistes et les tableaux noirs. Une évaluation du système est présentée. La troisième partie porte sur l'expertise concernant l'analyse des fonctionnements des systèmes agraires. Cette expertise contient différents niveaux de connaissances dont des modèles de paysages. Ceci amène à étudier le rôle des modèles dans l'expertise et dans sa représentation. Des modèles sont proposés pour formaliser la connaissance du domaine. Un modèle de fonctionnement des systèmes agraires est implanté dans le tableau noir de aréopage, système d'aide à l'analyse des cartes issues des images

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Boncourt, Etienne. "Quantifier la perméabilité des domaines skiables pour la Grenouille rousse (Rana temporaria) : une approche combinant suivi GPS et génétique du paysage." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2019. http://www.theses.fr/2019GREAV011/document.

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Abstract:

La dispersion des animaux est un processus clé pour le maintien des populations et métapopulations. En particulier, les amphibiens se déplacent beaucoup durant leur cycle de vie fait de migrations saisonnières. Ceci les rend sensibles à la structure du paysage. En effet, les modifications anthropiques comme l’aménagement d’infrastructures linéaires peuvent constituer des barrières écologiques pour les animaux et limiter le flux de gènes dans le paysage. Si les effets des routes et des lignes chemins de fer sur les déplacements des animaux ont été largement étudiés, les effets des infrastructures liées aux activités de sport d’hiver comme les pistes de ski et les remontées mécaniques sont moins bien connus. Ainsi, la perméabilité des milieux de montagne anthropisés est peu connue. Cette thèse vise à quantifier la perméabilité écologique (ou connectivité fonctionnelle), des domaines skiables pour un amphibien de montagne largement répandu : la Grenouille rousse (Rana temporaria Linnaeus 1758). Pour ce faire, nous combinons un suivi individuel de déplacements et une étude de génétique du paysage pour mieux comprendre les facteurs influençant les déplacements de grenouilles et les flux de gènes dans le paysage. Le suivi individuel est réalisé au moyen de balises GPS et d’analyses de sélection de pas (step selection analysis). L’étude de génétique du paysage est réalisée en prélevant des échantillons d’ADN dans trois domaines skiables de Savoie ainsi que dans une zone témoin située dans le Parc national de la Vanoise. Nous avons testé l’influence de plusieurs variables paysagères liées à la topographie (pente, altitude…), les habitats (réseau de zones humides, couverture du sol…) ou les activités humaines (présence de routes, de pistes de ski) sur le flux de gènes. En utilisant une nouvelle méthode d’optimisation de surface de résistance, nous montrons l’importance du réseau de zones humides pour les amphibiens de montagne. D’une part, elles servent d’habitat préférentiel et d’autre part, un réseau dense de zones humides permet d’assurer une bonne connectivité des paysages pour la Grenouille rousse. Nous mettons également en évidence que l’hétérogénéité des tailles efficaces de populations dans un paysage peut fausser les distances génétiques mesurées entre populations et nous recommandons l’utilisation de techniques pour s’affranchir de tels problèmes. Nos travaux sont importants dans une perspective de gestion durable des domaines skiables, l’aménagement de pistes de ski ou autres infrastructures de loisir pouvant être accompagnée de destructions de zones humides
Animal disperal is a key process for maintaining populations and metapopulations. In particular, amphibians move a lot during their life cycle made of seasonal migrations. This makes them sensitive to the structure of the landscape. Indeed, anthropogenic changes such as linear infrastructure can act as ecological barriers for animals and limit gene flow within the landscape. While the effects of roads and railways on animal movements have been widely studied, the effects of infrastructure related to winter sports activities such as ski slopes and lifts are less well known. Thus, the permeability of anthropized mountain environments is little known. This thesis aims to quantify the ecological permeability (or functional connectivity) of ski areas for a widely distributed mountain amphibian: the European common frog (Rana temporaria Linnaeus 1758). To do this, we combine individual movement tracking and landscape genetics studies to better understand the factors influencing frog movements and gene flow within the landscape. Individual tracking is carried out by means of GPS tags and step selection analysis. The landscape genetics study is carried out by gathering DNA samples from three ski areas in Savoie and a control area located in the Vanoise National Park. We tested the influence of several landscape variables related to topography (slope, altitude...), habitats (wetland network, land cover...) or human activities (presence of roads, ski slopes) on gene flow. By using a new method of resistance surface optimization, we show the importance of the wetland network for mountain amphibians. On the one hand, they serve as preferential habitat and, on the other hand, a dense network of wetlands ensures good landscape connectivity for the Common frog. We also highlight that the heterogeneity in effective population sizes in a landscape can distort the genetic distances measured between populations and we recommend the use of techniques to overcome such problems. Our work is important for the sustainable management of ski areas, the development of ski slopes or other recreational infrastructure that can be accompanied by the destruction of wetlands

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Schaller, Noémie. "Modélisation des décisions d'assolement des agriculteurs et de l'organisation spatiale des cultures dans les territoires de polyculture-élevage." Phd thesis, AgroParisTech, 2011. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00781098.

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Abstract:

Face aux enjeux de conciliation entre production agricole et protection des écosystèmes, l'organisation spatiale et temporelle des cultures à l'échelle des paysages peut être un levier d'action privilégié. Les décisions d'assolement que prennent les agriculteurs au niveau de leurs exploitations individuelles sont un des moteurs de cette organisation. L'objectif général de cette thèse était d'étudier en quoi la modélisation des décisions d'assolement dans leurs dimensions spatiale et temporelle au niveau de l'exploitation permet de rendre compte de l'organisation spatiale des cultures au niveau du paysage. Dans la plaine de Niort (Poitou-Charentes), nous avons tout d'abord identifié (i) des régularités d'organisation des cultures au niveau paysage et (ii) des règles de décisions d'agriculteurs au niveau exploitation. La comparaison de ces deux éléments a confirmé que les régularités d'organisation spatiale et temporelle des cultures pouvaient relever de décisions qui étaient communes entre agriculteurs. A partir d'enquêtes dans 12 exploitations, nous avons ensuite construit le modèle DYSPALLOC. Ce modèle conceptuel permet de simuler l'organisation spatiale des cultures d'une année à l'autre à l'échelle de l'exploitation, via la représentation spatiale et temporelle des décisions de planification d'assolement. Applicable aux exploitations de grandes cultures et de polyculture-élevage, ce modèle a en outre permis d'expliciter les règles de délimitation des parcelles au sein des EA. Nous avons défini trois types de parcelles en fonction de leurs limites : îlots élémentaires, parcelles fixes et parcelles temporaires. L'évaluation du modèle a montré que l'allocation des cultures simulée était correcte dans 83% des parcelles. Une expérimentation virtuelle a de plus permis de valider les concepts de parcelles fixes et parcelles temporaires. Enfin, nous avons utilisé le modèle à l'échelle d'un paysage composé d'exploitations, avec des données d'entrée construites à partir de bases de données spatialisées. Nous avons montré que l'organisation spatiale des cultures simulée à partir de la prise en compte des décisions d'assolement était plus proche de l'organisation réelle observée, que ne l'était l'organisation simulée aléatoirement, même en intégrant des contraintes agronomiques. Ce travail pourrait donc contribuer à favoriser la coordination des décisions d'assolement individuelles des agriculteurs pour générer des organisations spatiales de cultures favorables au fonctionnement des écosystèmes à l'échelle des paysages agricoles.

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Sauter, Alain. "Evaluation du paysage et politiques publiques : application à l'agglomération de Montbéliard et à la commune de Morez (Franche-Comté)." Phd thesis, Université de Franche-Comté, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00910153.

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Abstract:

" Si le paysage s'est inséré dans Faction politique à toute les échelles, les effets de celte action devraient se faire sentir sur les paysages eux-mêmes. Il faut y voir de plus près. " Cet objectif du programme de recherche " politiques publiques et paysages ", lancé en 1998 par le Ministère de l'Aménagement, du Territoire et de l'Environnement, invite la communauté scientifique à investir le champ croisé de l'évaluation des paysages et des politiques publiques. Cette recherche doctorale apporte une nouvelle contribution à ce sujet, en reprenant les avancées acquises et les questions demeurées en suspens, et propose une mise en oeuvre de l'évaluation par la production d'indicateurs du paysage, normés et comparables. La démarche suivie passe par la mise en place de mesures du paysage dans sa dimension visible, pour livrer aux acteurs publics de deux terrains d'étude franc-comtois une base de connaissance objectivée sur leur paysage. Ces mesures sont obtenues par des méthodes de modélisation de la visibilité, telles qu'elles sont proposées par les SIG. Elles sont aussi développées de façon plus originale, en mobilisant des ressources en information géographique anciennes et actuelles disponibles pour les collectivités territoriales, avec leurs problèmes particuliers de mise en oeuvre. Cette connaissance autorise alors une mise en regard du paysage et des enjeux soulevés par les politiques publiques, pour contribuer à leur évaluation mutuelle.

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Milia, Valentin. "Couplage de modèles de chimie quantique et d'algorithmes haute performance pour l'exploration globale du paysage énergétique de systèmes atomiques et moléculaires." Electronic Thesis or Diss., Université de Toulouse (2023-....), 2024. http://www.theses.fr/2024TLSEP095.

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Abstract:

L'objectif principal de cette thèse est de développer des méthodes efficaces pour caractériser les conformations des molécules à un niveau quantique. Différentes méthodes dédiées au calcul de l'énergie potentielle d’une molécule sont examinées, ainsi que les schémas d'exploration globale des surfaces d'énergie potentielle (SEP) les plus populaires sont présentés. Une contribution clé de cette thèse est le couplage de la méthode IGLOO (Iterative Global exploration and LOcal Optimization), inspirée de la robotique, mise en œuvre dans le logiciel MoMA, avec le potentiel basé sur la “Density-Functional based Tight-Binding” (DFTB), implémenté dans le logiciel deMonNano. IGLOO intègre l'algorithme de planification de mouvement “Rapidly-exploring Random Trees” (RRT) avec des optimisations locales de l’énergie et un filtrage des structures. Une preuve de concept a été réalisée par l'identification des conformations de basse énergie de la molécule de d'alanine dipeptide.Le couplage IGLOO/DFTB a été appliqué à la cartographie des SEP de trois molécules de taille proche de la famille des phtalates (dibutyl phtalate DBP, benzyl butyl phtalate BBP et di-2-éthylhexyl phtalate DEHP), donnant un aperçu détaillé de leurs différents paysages conformationnels. Divers descripteurs géométriques ont été utilisés pour analyser leurs relations structure-énergie. Les interactions de Coulomb, l'encombrement stérique et les interactions dispersives sont à l'origine des propriétés géométriques et une forte corrélation a été mise en évidence entre les deux angles diédraux décrivant l'orientation des chaînes latérales des molécules de phtalate.En complément, un algorithme innovant pour la génération à grande échelle de molécules, incluant une variété de conformations, est présenté. Il combine la génération de graphes de molécules avec des techniques d'ajout d'atomes ou de fragments. Il est appliqué pour fournir une vaste base de données de structures 3D de molécules de carbone amorphe hydrogéné (a-CH). L'analyse de la base de données générée dans cette étude permet de comprendre la relation entre les descripteurs géométriques et électroniques des structures a-C:H. Ces propriétés sont comparées à celles des hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP) compacts et des chaînes linéaires, qui représentent des cas limites.Enfin, une revue des méthodes visant à identifier les points de selle et les chemins de transition entre les conformations de faible énergie sur la SEP est présentée. Une première étape pour l'identification des chemins de transition entre les conformations de faible énergie à l'aide d'un algorithme de planification de mouvement, connu sous le nom de Transition-based RRT (T-RRT), est présentée. Une mesure de similarité, désignée sous le nom de Symmetrized Segment-Path Distance (SSPD), est utilisée pour comparer les trajectoires générées. Ensuite, une technique de regroupement, à savoir Analyse de regroupement hiérarchique (HCA), est employée pour regrouper les trajectoires afin d'identifier les classes de chemin donnant la dynamique des changements de conformation. La méthodologie a été appliquée avec succès à l'identification de chemins à faible énergie entre deux minima de la SEP de l’alanine dipeptide.Dans l'ensemble, les travaux présentent des avancées significatives dans l'exploration de SEP de molécules complexes au niveau quantique, y compris (i) le couplage IGLOO/DFTB (ii) un nouvel algorithme pour la génération de structures 3D de molécules à grande échelle et (iii) un schéma original permettant l'identification de multiples chemins de transition. Des corrélations entre les propriétés structurelles, énergétiques et électroniques ont été mises en évidence pour les molécules polluantes de la famille des phtalates ainsi que pour les a-CH ayant une importance du point de vue astrophysique. Ces contributions ouvrent la voie à de futures recherches visant à étendre ces méthodes à des systèmes plus grands et plus complexes
The primary aim of this thesis is to develop efficient methods for characterizing molecular conformations at a quantum level. Various methods devoted to the computation of molecular potential energy are reviewed, as well as the most popular potential energy surfaces (PES) global exploration schemes. In this context, a key contribution of this thesis is the coupling of the robotics-inspired Iterative Global exploration and LOcal Optimization (IGLOO) method, implemented in the MoMA software, with the quantum Density-Functional based Tight-Binding (DFTB) potential, implemented in the deMonNano software. The IGLOO algorithm integrates the motion planning Rapidly-exploring Random Trees (RRT) algorithm with local optimization and structural filtering. A proof of concept has been done through the identification of low-energy conformations of the alanine dipeptide.The IGLOO/DFTB coupling has been applied to the mapping of the PES of three close-sized molecules of the phthalate family (dibutyl phthalate DBP, benzyl butyl phthalate BBP and di-2-ethylhexyl phthalate DEHP), providing detailed insights into their different conformational landscapes. Various geometrical descriptors have been used to analyze their structure-energy relationships. Coulomb interactions, steric hindrance, and dispersive interactions have been found to drive the geometric properties and a strong correlation has been evidenced between the two dihedral angles describing the side-chains orientation of the phthalate molecules. The results demonstrate the method's capability to identify low-energy minima without prior knowledge of the PES.Furthermore, an innovative algorithm for the large-scale generation of molecular structures, including a conformational variety, is presented. It combines molecular graph generation with atom or fragment addition techniques. It is applied to provide an extensive database of 3D structures of hydrogenated amorphous carbon (a-CH) molecules. The analysis of the database generated in this study provides a comprehensive understanding of the relationship between the geometrical and electronic descriptors of a-C:H structures. These properties are compared with those of compact Polycyclic Aromatic Hydrocarbons and linear chains, representing limit cases.Finally, a review is given on methods aiming at identifying saddle points and transition paths between low-energy conformations on the PES. A first step toward the identification of transition paths between low-energy conformations using a motion planning algorithm, known as Transition-based Rapidly-exploring Random Trees (T-RRT), is presented. A similarity measure, designated as the Symmetrized Segment-Path Distance (SSPD), is used to compare the generated trajectories. Subsequently, a clustering technique, namely the Hierarchical Clustering Analysis (HCA), is employed to group similar trajectories in order to identify the common pathways, thereby providing valuable insights into the dynamics of conformational changes. The methodology has been successfully applied to the identification of low-energy paths between two minima of the alanine dipeptide PES.Overall, the research presents significant advancements in the exploration of complex molecular PES at a quantum level including (i) the IGLOO/DFTB coupling (ii) a novel algorithm for 3D structure generation of large-scale molecules and (iii) an original scheme allowing for the identification of multiple transition paths. Correlations between the structural, energetic and electronic properties have been evidenced for the polluting phthalate molecules and astrophysically relevant hydrogenated amorphous carbon (a-CH) molecules. These contributions pave the way for future research, aiming to extend these methods to larger and more complex systems

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Boisteau, Benjamin. "Rôle de la structure du paysage dans la distribution spatiale et la régulation des colonies de reproduction du Héron cendré (Ardea cinerea) et modélisation de son expansion future." Rennes 1, 2006. http://www.theses.fr/2006REN1S037.

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Abstract:

La compréhension du choix de l'habitat est d'une importance cruciale parce qu'il affecte la fitness. Chaque espèce choisit son habitat selon les variables écogéographique qui définissent sa niche écologique. Pour les oiseaux coloniaux comme le héron cendré, ce choix s'effectue à multiple échelle. Il change d'un niveau paysager à un niveau local : le paysage est associé aux caractéristiques des zones d'alimentation ; l'échelle intermédiaire correspond à l'emplacement de la colonie et l'échelle locale à celui du nid. La plupart des études sur les hérons coloniaux se sont intéressées uniquement aux échelles intermédiaires et locales, et ont démontré que l'emplacement de la colonie doit être proche des secteurs d'alimentation. Le site des colonies est à ces emplacements d'exploitation du milieu. Le but de cette étude est d'examiner le rôle de la structure de paysage dans la distribution des colonies du héron cendré de l'échelle locale à la paysagère.

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Rebaudo, François. "Modélisation de la dynamique spatio-temporelle d'insectes ravageurs des cultures dans des systèmes socio-écologiques." Phd thesis, Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00836104.

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Abstract:

Les systèmes socio-écologiques sont omniprésents et la compréhension de leur fonctionnement est devenue une priorité pour aborder de manière commune et précise les questions soulevées par l'action de l'homme sur son environnement, mais aussi pour identifier des trajectoires et explorer des scénarios prospectifs sur la base desquels, une stratégie de pilotage pourrait être envisagée. Appliquée à un ravageur des cultures dans le nord des Andes, l'approche de ces systèmes par un modèle d'automate cellulaire a permis d'identifier les facteurs humains clefs de sa dispersion et de disposer de cartes de probabilité de présence. Par la suite, l'intégration de variabilité génétique par un modèle individu-centré a facilité l'exploration de scénarios de structuration des populations de ravageurs. Pour une meilleure compréhension de la dynamique spatio-temporelle de ces derniers, une approche à base d'agents, théorique puis empirique, a fourni des éléments d'explication des délais observables entre la mise au point d'une technique de protection des cultures et son application par les agriculteurs d'une petite région agricole, par un modèle de diffusion de l'information couplé aux approches précédentes. Afin d'exploiter ces résultats et suite à une recherche participative fructueuse dans la zone d'étude, une méthode innovante basée sur un modèle a été insérée dans un programme de formation d'agriculteurs pour souligner la nécessité d'une approche systémique pour une protection des cultures efficace. Malgré certaines limitations, ces approches pourraient être applicables plus largement à tout programme agricole dans des systèmes socio-écologiques.

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Moreau, Clémence. "Mettre en débat l’état de référence. Analyse des représentations des dynamiques paysagères au prisme des services écosystémiques." Thesis, Montpellier, 2019. http://oatao.univ-toulouse.fr/23867/1/Moreau_23867.pdf.

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Abstract:

Dans les territoires de montagne en Europe, les paysages évoluent sous l’effet d’une double dynamique : l’augmentation du couvert forestier et l’intensification des paysages agricoles. A partir d’un cas d’étude, le Mont Lozère, nous montrons comment ces deux dynamiques peuvent rentrer en tension, en explorant la question des choix sociaux liés aux dynamiques paysagères. Nous développons dans cette thèse un cadre conceptuel original, qui associe le concept de service écosystémique avec celui de l’état de référence, que nous avons mis en oeuvre par une démarche compréhensive et un dispositif de recherche-action. A travers l’étude des représentations, nous avons mis à jour un glissement de l’état de référence au sein des paysages agricoles, perçu différemment par les acteurs. Nous avons ensuite révélé les mécanismes sous-jacents aux choix liés aux dynamiques des paysages agricoles, ce qui nous a permis d’identifier un besoin de concertation autour de l’état de référence. Nous y avons répondu par une proposition concrète à travers un jeu de rôles, destiné à mettre les acteurs en situation d’apprentissages et à les accompagner vers des choix plus concertés. Notre contribution porte à la fois sur la question de la conciliation de différents objectifs dans les aires protégées, le rôle de l’état de référence dans la gouvernance des paysages et la plus-value scientifique et opérationnelle du concept de service écosystémique.

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Lavorel, Sandra. "Structure spatiale, perturbations, et dynamique de la coexistence des espèces végétales : de l'expérimentation à la modélisation : l'exemple de friches méditerranéennes." Montpellier 2, 1991. http://www.theses.fr/1991MON20006.

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Abstract:

L'existence d'une diversite specifique elevee dans certaines communautes vegetales souleve la question des mecanismes permettant la coexistence d'especes ayant des niches trophiques similaires. Dans des friches mediterraneennes d'ages successionnels differents, j'ai suivi la recolonisation de microperturbations experimentales, generees a differentes saisons (automne, hiver, printemps). Les resultats ont permis d'expliquer comment, dans ces communautes, riches en especes, avec une forte heterogeneite spatiale, et ou les contraintes climatiques sont determinantes pour l'installation des plantes, les perturbations a plusieurs echelles spatio-temporelles permettent: 1) l'expression de differences entre especes dans la maniere dont elles occupent l'espace vital dans l'espace et dans le temps; 2) le remplacement aleatoire d'especes equivalentes a ce titre. Conjointement, a ete developpe un modele spatialement explicite de la dynamique de populations de plantes annuelles avec, comme sur le terrain, trois niveaux de structure (echantillon, communaute successionnelle, et paysage). Des simulations de comportements a l'echelle individuelle ont contribue a ameliorer la comprehension des effets, au niveau du paysage dans son ensemble, de la structure spatiale, de la dissemination des graines, de la bangue de graines, et du regime de perturbations. Ces resultats m'ont amenee a proposer un modele interpretatif original des mecanismes de maintien de la diversite dans des paysages de friches mediterraneennes. Le jeu entre perturbations, caracteristiques biologique relatives a l'occupation de l'espace. Structuration spatiale, et hasard, permet un equilibre dynamique entre des communautes a des stades successionnels divers, connectees par des flux de graines. Les mecanismes proposes s'inscrivent dans la perspective de la theorie de la dynamique des taches, et dans l'optique de l'ecologie des paysages. Les theories de la niche de regeneration, de la loterie competitive offrent des elements pertinents

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Péron, Guillaume. "Dynamique des populations : apport de la modélisation intégrée à l’échelle du paysage et de la prise en compte de l’hétérogénéité individuelle dans les modèles de capture-recapture." Montpellier 2, 2009. http://www.theses.fr/2009MON20076.

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Abstract:

Entre l’échelle locale et l’échelle du paysage (plusieurs populations connectées) la dynamique de population peut varier d’un extrême à l’autre. Au cours de cette thèse je me suis intéressé à deux méthodes permettant de mieux détailler les dynamiques locales et régionales d’une population multi-colonie de mouettes rieuses Chroicocephalus ridibundus où l’on suit le devenir d’individus marqués. Les modèles intégrés de population combinent les informations issues des comptages à l’échelle régionale, et les données issues de capture(recapture d’individus marqués, pour obtenir des estimations précises des paramètres démographiques, notamment les taux de transferts entre différents sites. Cette méthode a permis de mettre en évidence l’effet de la taille des colonies sur la démographie : émigration des jeunes, âge de première reproduction, attraction des adultes. Ce patron de variation indique que la compétition entre individus est non négligeable sur les colonies les plus grandes. Dès lors, on pouvait attendre une hétérogénéité entre individus, liée à la capacité compétitrice, qui s’ajoute aux autres sources de variations connues. Les modèles multiévènement permettent d’accommoder cette hétérogénéité de source multiple dans le double but d’obtenir des modèles bien ajustés aux données, pouvant servir de base à des tests fiables d’hypothèses biologiques, et de corriger les biais liés à l’hétérogénéité individuelle. Je me suis intéressé à l’étude de la sénescence, le déclin du taux de survie avec l’âge, qui a donné lieu à une application des modèles multiévènement et à une analyse comparative incluant 72 espèces d’oiseaux et de mammifères
Between the local and the landscape scales (several connected populations), population dynamics can vary from one extreme to the other. During this thesis work I was interested in two methods that provide more insight into the local and regional dynamics of a population of black-headed gull Chroicocephalus ridibundus studied by capture-recapture of marked individuals. Integrated population models combine the information from population surveys at the landscape scale and information from capture-recapture data, in order to obtain precise estimates for the demographic parameters, in particular the transfer rates between different sites. This method made it possible to prove the effect of the colony size on demography: emigration of young individuals, age at first reproduction, and attraction of adults. This pattern indicates that intra-specific competition is non-negligible on the largest colonies. From then on, one could expect individual heterogeneity, due to competitive ability, which adds to the sex-biased dispersal effect. It is possible to accommodate this heterogeneity of multiple origin using multievent models, in order to obtain well-fitted models, which can be used as a basis for further hypothesis testing, and to simultaneously correct for the bias induced by individual heterogeneity. I worked on senescence, the decline in survival with age, with an application of multievent models and a comparative analysis across 72 species of birds and mammals

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Messias, Pereira Nogueira Joana. "Apports de la télédétection globale pour la caractérisation et modélisation du régime des incendies au Brésil : vers une approche des patchs de feux." Thesis, Montpellier, 2016. http://www.theses.fr/2016MONTT126.

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Abstract:

Les incendies sont des perturbations intrinsèques au fonctionnement des écosystèmes agissant sur la distribution des espèces, les cycles biogéochimiques et les interactions biosphère/atmosphère. La distribution spatiale et temporelle des surfaces brûlées résulte principalement d'un compromis entre la disponibilité en biomasse combustible et son état hydrique. Ainsi, caractériser et modéliser un régime d'incendie repose donc sur une évaluation principalement de la saisonnalité et l'intensité de la sécheresse. Dans les écosystèmes fortement soumis aux incendies comme les savanes, biome le plus affecté au niveau global, les informations disponibles ne sont issues que des observations issues de la télédétection globale. Malgré que ces types de données ont été largement utilisés depuis les années 2000 pour la quantification des émissions de carbone par les modèles globaux, les incertitudes restent grandes entre les différents produits mis à la disposition des scientifiques. De même les processus utilisés dans la modélisation dynamique des surfaces incendiées, couplés aux modèles de végétation repose sur des équations empiriques de quantification de la sécheresse. Pour des écosystèmes comme les savanes du Brésil, où les informations incendies sont uniquement obtenues par les informations issues de la télédétection globale, et où la variabilité des types fonctionnels de la végétation affecte le bilan hydrique des sols, évaluer les incertitudes sur ces variables est un pré requis important pour une modélisation appropriée des processus. Cette thèse aborde donc la caractérisation de la variabilité saisonnière des incendies et ses incertitudes dans les différents biomes du Brésil à partir des principales sources d'information sur les surfaces brulées issues de la télédétection globale (GFED4, GFED4s, MODIS MCD45A1, ESAFIRECCI) et des principaux indicateurs de sécheresse développés par les différents services forestiers. La même analyse est aussi appliquée aux surfaces incendiées issues des principaux modèles globaux de dynamique de végétation (DGVM) couplés avec un modèle incendie, afin d'identifier si les relations feux/sécheresse observées sur les produits satellitaires étaient conservées dans le modèles globaux. Après une analyse des processus utilisés dans les DGVMs, et notamment les nouveaux développements sur la caractérisation des patches de feux, la deuxième partie de mon travail a cherché à évaluer la capacité des produits globaux issus de la télédétection à méso-échelle (500m) à conserver la morphologie des patchs de feux observés à résolution plus fine pour une utilisation dans la caractérisation du régime des incendies et l'évaluation des DGVMs. La dernière partie de ce travail utilise une approche de biogéographie fonctionnelle basé sur les traits morphologiques des feux pour décrire un assemblage d'événements incendies et les comparer entre différents produits de télédétection pour en évaluer leurs similitudes ou leurs différences, ou entre différents biomes pour une nouvelle approche de pyrogéographie comparative
Fires are intrinsic disturbances in ecosystems functioning, and affecting species distribution, biogeochemical cycles and biosphere/atmosphere interactions. The spatial and temporal pattern of burnt areas is mainly the consequence of a compromise between fuel biomass availability and its water status. Characterizing and modelling a fire regime then relies on a reliable spatial and temporal evaluation of mainly seasonality and intensity of drought. In fire-prone ecosystems as savannas, the most fire affected biome globally, the only available information on burnt areas are derived from global remote sensing. Despite this information has been widely used for a global assessment of carbon emissions from fires since 2000, uncertainties remain important among data sources available for the scientific community. As well, processes used in the dynamic modelling of burned areas, embedded in vegetation models, are based on empirical equations quantifying the seasonal pattern of drought. For ecosystems like Brazilian savannas where fire information only rely on global remote sensing products, and where the variability in vegetation functional types affects the soil water budget, evaluating uncertainties on these variables is a prerequisite for an adequate modelling of processes. This thesis then aimed at characterizing the fire seasonality and the associated uncertainties in the different Brazilian biomes based on the main sources of global burned area (GFED4, GFED4s, MODIS MCD45A1, ESA FIRECCI) and a panel of drought indices developed by forest services worldwide. This thesis also investigated the same relationships analysis but with burned areas derived from the major dynamic global vegetation models (DGVM) coupled with fire modules, in order to test whether the burned area/drought relationships based on remote sensing are conserved in global models. After a review of the main processes computed in DGVMs, and particularly the new developments on the characterization of fire patches, the second part of this research aimed at evaluating the ability of global remote sensing products at 500m resolution to conserve patch morphologies captured at finer resolutions, for better characterizing fire regimes and evaluate DGVMs performances. The last part of this work used a functional biogeography approach based on fire morphological traits to describe an assemblage of fire events and to compare them between different remote sensing products, in order to evaluate their similarities and discrepancies, or between biomes for a new approach of comparative pyrogeography

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Villanueva, Villa Antonio. "Services écosystémiques et paysage : Interactions dans un système socio-écologique à la périphérie de la Ville de Mexico." Thesis, Paris, Institut agronomique, vétérinaire et forestier de France, 2018. http://www.theses.fr/2018IAVF0020.

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Abstract:

Dans une époque dominée par de fortes transformations anthropiques, la recherche de nouvelles approches pour concilier les activités humaines et les écosystèmes naturels devienent de plus en plus importants. En ce sens, les concepts de « Services Ecosystémiques »et de « Systèmes Socio-Ecologiques » sont de plus en plus utilisés dans différentes disciplines scientifiques et sont pris en compte dans les sphères politiques pour attirer l'attention sur les bénéfices que les humains tirent des écosystèmes. Ces concepts conduisent à l'étude des liens complexes entre la société et la nature, où la dimension spatiale et les caractéristiques du paysage ont une forte influence. Cependant, peu d'études ont été appliquées dans le cadre d'une approche spatiale.Cette thèse présente une recherche sur la dimension spatiale des Services Ecosystémiques, en particulier ceux des forêts tempérées des montagnes à la périphérie du Mexico DF. Les écosystèmes jouent un rôle important dans le bien être humaine par le biais de nombreux services écosystémiques. Ces Services Ecosystémiques sont le résultat des interactions complexes entre la nature et la société.Le Valle Central (zone centrale) du Mexique en particulière est un espace prioritaire pour la conservation de la biodiversité du fait du haut degré d’endémisme des espèces de faune et de flore présente. Dans cette zone où se situent plusieurs aires naturelles protégées, une initiative publique-privée cherche à créer une nouvelle catégorie de conservation qui inclut la gestion de toutes ces aires. Cette initiative est connue sous le nom de « Bosque de Agua » (Foret d’eau). Or, au « Bosque de Agua » les enjeux spatiaux entre nature et société font l’objet de pressions anthropiques fortes qui sont dues aux activités minières et agricoles et à l’étalement urbain des grandes conurbations. Dans cet espace, ces pressions entraînent la dégradation des écosystèmes naturels. Des recherches sont nécessaires pour analyser la dimension spatiale des interactions entre la nature et la société, en étudiant la synergie entre les Systèmes-Socio-Ecologiques et Services Ecosystémiques.La thèse introduit le cadre conceptuel utilisé pour étudier les liens entre les Services Ecosystémiques et les Systèmes Socio-Ecologiques. On considère dans cette recherche que les Services Ecosystémiques se trouvent au centre du Système Socio-Ecologique « Bosque de Agua ».Dans la partie sur modélisation spatiale ont été évalué quatre services (la provision d’eau, la provision de bois, la provision de nourriture et la régulation du climat local). Les résultats de cette partie incluent une carte des Services Ecosystémiques en identifiant les zones sensibles « points chauds » (hotspots) des Services Ecosystémiques. Ces résultats rendent explicite dans l'espace, par le biais de régressions pondérées géographiquement, l'impact des caractéristiques du paysage sur les Services Ecosystémiques.Par ailleurs, la cohérence spatiale des aires naturelles protégées et la distribution spatiale des services écosystémiques ont été évaluées en termes de superficie. L'objectif est de créer une typologie des zones naturelles en fonction de la surface des points chauds des Services Ecosystémiques protégés et non protégés.Finalement, un troisième résultat porte sur la perception qu’ont les habitants locaux de la capacité intrinsèque du « Bosque de Agua » de fournir des Services Ecosystémiques. Ce capacité perçu a été évalué par le biais des photoquestionaires effectué sur le terrain
In an era dominated by strong anthropogenic transformations, the search for new approaches to reconcile human activities and natural ecosystems is becoming increasingly important. In this sense, the concepts of "Ecosystem Services" and "Socio-Ecological Systems" are increasingly used in different scientific disciplines and are taken into account in political spheres to draw attention to the benefits that humans derive from ecosystems. These concepts lead to the study of complex links between society and nature, where the spatial dimension and landscape characteristics have a strong influence. However, few studies have been applied in a spatial approach.This thesis presents a research on the spatial dimension of Ecosystem Services, in particulary those of the temperate forests of the mountains on the periphery of Mexico City. Ecosystems have an important role to the human well-being through many ecosystem services. These Ecosystem Services are the result of complex interactions between nature and society.The Central Valley (central zone) of Mexico is a priority area for biodiversity conservation due to the high degree of endemism of the fauna and flora species present. In this zone where several protected natural areas are located, a public-private initiative is seeking to create a new conservation category that includes the management of all these areas. This initiative is known as the "Bosque de Agua" (Water Forest). However, in the "Bosque de Agua" the spatial stakes between nature and society are subject to strong anthropic pressures which are due to mining and agricultural activities and to the urban spread of large conurbations. In this space, these pressures lead to the degradation of natural ecosystems. Research is needed to analyse the spatial dimension of interactions between nature and society, by studying the synergy between Socio-Ecological Systems and Ecosystem Services.The thesis introduces the conceptual framework used to study the links between Ecosystem Services and Socio-Ecological Systems. It is considered in this research that Ecosystem Services are at the centre of the "Bosque de Agua" Socio-Ecological Ecological System.In the spatial modelling section, four Ecosystem Services were evaluated (water supply, wood supply, food supply and local climate regulation).The results of this section include a map of Ecosystem Services by identifying hotspots of Ecosystem Services. These results make explicit in space, through geographically weighted regressions, the impact of landscape characteristics on Ecosystem Services.In addition, the spatial coherence of protected natural areas and the spatial distribution of Ecosystem Services were assessed in terms of area. The objective is to create a typology of natural areas according to the surface area of protected and unprotected Ecosystem Services hotspots.Finally, a third result relates to the perception of local inhabitants of the intrinsic capacity of the "Bosque de Agua" to provide Ecosystem Services. This perceived capacity was assessed through field photo questionnaires

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Pace, Benoit. "Organisation et usages des espaces en Aquitaine méridionale durant la période romaine (Ier s. a.C. - Ve s. p.C.)." Thesis, Pau, 2020. http://www.theses.fr/2020PAUU1087.

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Abstract:

Cette recherche a été définie comme une interrogation portant sur la façon dont les espaces de montagnes, de piémonts et de plaines d’Aquitaine méridionale ont été structurés, aménagés et utilisés durant la période romaine entre la fin du Ier s. a.C. et la première moitié du Ve s. p.C. Située au croisement des disciplines de l’archéologie et de la géomatique (analyse statistique des données, modélisation spatiales, développement et usages des SIG) cette thèse s’adosse à un projet de recherche collectif diachronique entre la Garonne et l’Ebre (POEM – projet financé par la Communauté d’Agglomération Pau et Pyrénées (C.D.A.P.P.), sous la direction de Fr. Réchin). Le cœur de cette thèse porte sur l’analyse des systèmes et des dynamiques de peuplement antique entre Garonne et Pyrénées. Elle repose sur l’élaboration d’un modèle conceptuel de données (MCD) originale permettant d’en circonscrire les principaux facteurs composant ce système et prend donc en compte un jeu de données complémentaires comprenant l’ensemble des couches d’habitats (urbains et ruraux) disponibles ; les principales activités artisanales ; les réseaux de communications ainsi que les formes du sacrés (religieux et funéraires). Les problématiques développées dans cette thèse portent donc autant sur des questions de répartition des établissements, que sur leur stratégie d’implantation induite par leurs relations avec l’environnement (hydrographique, topographique, pédologique, etc.), ou encore sur leurs dynamiques de création et d’abandon, leur caractérisation fonctionnelle et leur constitution en un réseau de peuplement cohérent dans la longue durée
Is research had been defined as an interrogation about the way that mountain spaces, piedmont and plain of southem aquitaine were structured,lay out and used during roman period between end of 1st Century BC and the first hait of 5th entury AD. Positioned at the intersection between Arohaeology and Geomalics (statistical analysis of data, spatial modelling, development and use of GIS) this thesis is based on a diachronie collective research project between the Garonne nd Ebro rivera (POEM - project financed by the Pau and Pyrenees Agglomeration Community (C.DA.P.P.),under the direction of Fr. Réchin).The core of this thesis is the analysis of ancientsetuementsystems and dynamics between the Garonne and the Pyranees.lt s based on the elaboration of an original conceptual data model (CDM)allowing to circumscribe the main factors composing is system and thus takes into account a set of complementary data including all the layers of habitats (urban and rural) vailable; the main artisanal activities;the communication networks as well as the forms of the sacred (religious andfunerary).The problematie developed inthis thesis therefore relate as much to the distribution of settlements as to their setllement trategy induced by their relationship with the environment (hydrographie,topographie,pedological,etc.),or to their creation nd abandonmentdynamics,their functional characterization and their formation into a coherent settlement network in the long term

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Cordonnier, Guillaume. "Modèles à couches pour simuler l'évolution de paysages à grande échelle." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2018. http://www.theses.fr/2018GREAM072/document.

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Abstract:

Le développement des nouvelles technologies permet la visualisation interactive de mondes virtuels de plus en plus vastes et complexes. La production de paysages plausibles au sein de ces mondes devient un défi majeur, en raison de l'importance des éléments de terrain et des écosystèmes dans la qualité et le réalisme du résultat. S'y rajoute la difficulté d'éditer de tels éléments sur des échelles spatiales et temporelles aussi vastes que peuvent l'être celles des chaînes de montagnes. Cette édition se fait souvent en couplant des méthodes manuelles et de longues simulations numériques dont le calibrage est complexifié par le nombre des paramètres et leur caractère peu intuitif.Cette thèse propose d'explorer de nouvelles méthodes de simulation de paysages à grande échelle, avec pour objectif d'améliorer le contrôle et le réalisme des scènes obtenues. Notre stratégie est de fonder nos méthodes sur des lois éprouvées dans différents domaines scientifiques, ce qui permet de renforcer la plausibilité des résultats, tout en construisant des outils de résolution efficaces et des leviers de contrôles intuitifs.En observant des phénomènes liés aux zones de compression de la croûte terrestre, nous proposons une méthode de contrôle intuitif de la surrection à l'aide d'une métaphore de sculpture des plaques tectoniques. Combinée avec de nouvelles méthodes efficaces d'érosion fluviale et glaciaire, celle-ci permet de sculpter rapidement de vastes chaînes de montagnes. Pour visualiser les paysages obtenus à échelle humaine, nous démontrons le besoin de combiner la simulation de phénomènes variés et de temporalités différentes, et nous proposons une méthode de simulation stochastique pour résoudre cette difficile cohabitation, que nous appliquons à la simulation de processus géologiques tels que l'érosion, jointe à la formation d'écosystèmes. Cette méthode est déclinée sur GPU et appliquée à la formation du manteau neigeux, en combinant des aspects au long cours (précipitations, changements d'état de l'eau) et des aspects dynamiques (avalanches, impact des skieurs).Les différentes méthodes proposées permettent de simuler l'évolution de paysages à grande échelle, tout en accordant une attention particulière au contrôle. Ces aspects sont validés par des études utilisateur et des comparaisons avec des données issues de paysages réels
The development of new technologies allows the interactive visualization of virtual worlds showing an increasing amount of details and spacial extent. The production of plausible landscapes within these worlds becomes a major challenge, not only because the important part that terrain features and ecosystems play in the quality and realism of 3D sceneries, but also from the editing complexity of large landforms at mountain range scales. Interactive authoring is often achieved by coupling editing techniques with computationally and time demanding numerical simulation, whose calibration is harder as the number of non-intuitive parameters increases.This thesis explores new methods for the simulation of large-scale landscapes. Our goal is to improve both the control and the realism of the synthetic scenes. Our strategy to increase the plausibility consist on building our methods on physically and geomorphologically-inspired laws: we develop new solving schemes, which, combined with intuitive control tools, improve user experience.By observing phenomena triggered by compression areas within the Earth's crust, we propose a method for the intuitive control of the uplift based on a metaphor on the sculpting of the tectonic plates. Combined with new efficient methods for fluvial and glacial erosion, this allows for the fast sculpting of large mountain ranges. In order to visualize the resulting landscapes withing human sight, we demonstrate the need of combining the simulation of various phenomena with different time spans, and we propose a stochastic simulation technique to solve this complex cohabitation. This methodology is applied to the simulation of geological processes such as erosion interleaved with ecosystems formation. This method is then implemented on the GPU, combining long term effects (snow fall, phase changes of water) with highly dynamics ones (avalanches, skiers impact).Our methods allow the simulation of the evolution of large scale, visually plausible landscapes, while accounting for user control. These results were validated by user studies as well as comparisons with data obtained from real landscapes

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Morel, Charlene. "Des Hommes et des Lœss : modélisation des stratégies d’implantation agricole en Europe tempérée du Néolithique au Moyen âge." Electronic Thesis or Diss., Strasbourg, 2023. http://www.theses.fr/2023STRAG036.

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Abstract:

Cette thèse se propose de répondre aux questions : « les communautés agricoles du Néolithique au Moyen âge ont-elles mis en place des stratégies d’implantation pour occuper les milieux lœssiques ? » et « comment peut-on mettre en avant de telles stratégies ? ». Afin d’y apporter une réponse, nous avons choisi trois secteurs au sein de la ceinture des lœss européenne : le Sussex (Royaume-Uni), le Kochersberg (Alsace, France) et le district de Kladno (Bohême, République tchèque). Nous avons ensuite construit une modélisation spatiale géoarchéologique afin de prendre en compte les biais de la recherche archéologique (processus sédimentaires post-dépositionnels et fiabilité de la recherche archéologique) et de mesurer l’influence de paramètres pouvant avoir fait l’objet de stratégies d’implantation : la fertilité relative et la distance à un cours d’eau. Le croisement de ces différents paramètres offre un résultat que nous étudions de façon statistique et cartographique pour résoudre nos problématiques
This thesis’ guiding questions were “did the communities from the Neolithic to the Middle Ages choose strategically where to settle in the loessic landscapes?” and “how can we prove that such strategies existed?”. To answer them, we chose three areas within the European loess belt: Sussex (UK), the Kochersberg plateau (Alsace, France) and the Kladno district (Bohemia, Czech Republic). Then, we built a spatial geoarchaeological modelling to consider both the archaeological biases (post-depositional sedimentary process and state of archaeological research) and the potential attractivity of a given area regarding the fertility and the nearest watercourse. Pooling these parameters together offers a result that we propose to interpret both geographically and statically to answer our main problematics

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Dumrongrojwatthana, Pongchai. "Interactions entre élevage bovin et reboisement dans le socio-écosystème des hautes terres de la province de Nan au Nord de la Thaïlande : un processus de modélisation d'accompagnement pour améliorer la gestion du paysage." Thesis, Paris 10, 2010. http://www.theses.fr/2010PA100064/document.

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Abstract:

L’expansion des aires protégées et des activités de reboisement dans les hauts de bassins versants du nord de la Thaïlande sévèrement affectés par la déforestation durant les dernières décennies, impose une adaptation rapide aux exploitations agricoles et est fréquemment source de conflits d’usage des terres entre agriculteurs et forestiers. Les effets, positifs pour les premiers mais négatifs pour les seconds, du pâturage des bovins sur la régénération d’un couvert arboré font notamment l’objet d’âpres discussions. À partir d’un diagnostic régional interdisciplinaire conduit à plusieurs échelles pertinentes, la thèse relate la conception et la mise en œuvre d’un processus de modélisation d’accompagnement (ComMod) exécuté avec différents types d’éleveurs Hmongs et deux agences forestières gouvernementales afin d’assurer la médiation d’un tel conflit. Trois séquences successives reposant sur autant de versions d’un jeu de rôles assisté par ordinateur adaptées à l’évolution de l’intérêt des partenaires furent destinées à (i) améliorer la communication, l’échange de connaissances, ainsi que la confiance entre les parties en conflit, (ii) simuler l’introduction de pâturages artificiels dans l’interface entre espaces forestier et agricole, en association ou pas avec une gestion collective et la rotation des troupeaux, et (iii) initier les éleveurs à l’exploration de futurs scénarios possibles d’utilisation des terres du terroir villageois. Suite à ce processus de modélisation collaborative et d’intégration des connaissances, un simulateur multi-agents a été construit et utilisé pour explorer, dans un premier temps au laboratoire, les scénarios proposés par les parties prenantes pour l’évolution des pratiques d’élevage face au reboisement et à l’installation d’un nouveau parc national. Nous montrons comment le processus ComMod est parvenu à rapprocher les deux parties initialement opposées jusqu’à leur faire adopter un plan d’action concret reposant sur une expérimentation conjointe de la conduite du pâturage en parcelles de Bracharia ruziziensis. L’analyse des interactions entre les différents types de participants et de savoirs impliqués conduit à proposer plusieurs suites au processus mené dont un élargissement de ce type d’apprentissage par la simulation vers d’autres communautés confrontées à des problèmes similaires, ainsi que l’usage des modèles co-construits dans l’enseignement et la formation de futurs gestionnaires des ressources renouvelables en milieu rural
The expansion of protected and reforestation areas in the head watersheds of northern Thailand, a region severely affected by deforestation during the past decades, is forcing the local farms to adapt rapidly and is at the origin of frequent land use conflicts between farmers and foresters. If the former state that cattle grazing is having a positive effect on forest regeneration, the latter disagree. Based on an interdisciplinary and multi-scale diagnostic analysis, the thesis presents the conception and implementation of a companion modelling (ComMod) process, involving different types of Hmong herders and two government forest agencies, that was designed to mediate such a local land use conflict in Nan province. Three successive sequences of collaborative modelling and simulation activities relying on as many versions of a computer-assisted role-playing game adapted to the evolution of the participants focus of interest were implemented to (i) improve communication, knowledge exchange, and trust between herders and foresters, (ii) simulate the introduction of artificial pastures in the local forest – farm land interface, in association or not with the rotation and collective management of the herds, and (iii) introduce the herders to the use of simulations to explore possible future land use scenarios in their village. Following this collaborative modelling and knowledge integration process, an autonomous agent-based model was built and used to explore, in the laboratory at this stage, several scenarios proposed by the local stakeholders regarding the evolution of livestock rearing practices facing reforestation efforts and the establishment of a new national park. We show how the ComMod process was able to reconcile the two conflicting parties and facilitated the joint adoption of a common action plan relying on an experiment to assess the management of Bracharia ruziziensis pastures under highland environmental conditions. The analysis of interactions between the different types of participants and sources of knowledge involved in this modelling process leads to the proposition of several follow-up activities. One consists in out-scaling this kind of learning by simulating exercises with other communities facing similar land use conflicts, and another deals with the use of the family of models co-constructed with the local stakeholders in teaching and training future renewable resource managers in rural areas

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Bellot, Benoit. "Améliorer les connaissances sur les processus écologiques régissant les dynamiques de populations d'auxiliaires de culture : modélisation couplant paysages et populations pour l'aide à l'échantillonnage biologique dans l'espace et le temps." Thesis, Rennes 1, 2018. http://www.theses.fr/2018REN1B008/document.

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Abstract:

Une alternative prometteuse à la lutte chimique pour la régulation des ravageurs de culture consiste à favoriser les populations de leurs prédateurs en jouant sur la structure du paysage agricole. L'identification de structures spatio-temporelles favorables aux ennemis naturels peut se faire par l'exploration de scénarios paysagers via une modélisation couplée de paysages et de dynamiques de population. Dans cette approche, les dynamiques de populations sont simulées sur des paysages virtuels aux propriétés structurales contrôlées, et l'observation des motifs de populations associés permet l'identification de structures favorables. La modélisation des dynamiques de populations repose cependant sur une connaissance fine des processus écologiques et de leur variabilité entre les différentes unités du paysage. L'état actuel des connaissances sur les mécanismes écologiques régissant les dynamiques des ennemis naturels de la famille des carabidés demeure l'obstacle majeur à la recherche in silico de scénarios paysagers favorables. La littérature sur les liens entre motifs de population de carabes et variables paysagères permet de formuler un ensemble d'hypothèses en compétition sur ces mécanismes. Réduire le nombre de ces hypothèses en analysant les convergences entre les motifs de population qui leur sont associés, et étudier la stabilité de ces convergences le long d'un gradient paysager apparaît comme une première étape nécessaire vers l'amélioration de la connaissance sur les processus écologiques. Dans une première partie, nous proposons une heuristique méthodologique basée sur la simulation de modèles de réaction-diffusion porteurs de ces hypothèses en compétition. L'étude des motifs de population a permis d'effectuer une typologie des modèles en fonction de leur réponse à une variable paysagère, via un algorithme de classification, réduisant ainsi le nombre d’hypothèses en compétition. La sélection de l'hypothèse la plus plausible parmi cet ensemble irréductible doit s'effectuer sur la base d'une observation des motifs de population sur le terrain. Cela implique que ces derniers soient caractérisés à des résolutions spatiales et temporelles suffisantes pour sélectionner une unique hypothèse parmi celles en compétition. Dans la deuxième partie, nous proposons une heuristique méthodologique permettant de déterminer a priori des stratégies d'échantillonnage maximisant la robustesse de la sélection d'hypothèses écologiques. Dans un premier temps, la simulation de modèles de réaction-diffusion représentatifs des hypothèses écologiques en compétition permet de générer des données biologiques virtuelles en tout point de l'espace et du temps. Ces données biologiques sont ensuite échantillonnées suivant des protocoles différant dans l'effort total d'échantillonnage, le nombre de dates, le nombre de points par unité d'espace et le nombre de réplicats de paysages. Les motifs des populations sont caractérisés à partir de ces échantillons. Le potentiel des stratégies d'échantillonnage est évalué via un algorithme de classification qui classe les modèles biologiques selon les motifs de population associés. L'analyse des performances de classification, i.e. la capacité de l'algorithme à discriminer les processus écologiques, permet de sélectionner un protocole d'échantillonnage optimal. Nous montrons également que la manière de distribuer l'effort d'échantillonnage entre ses composantes spatiales et temporelles est un levier majeur sur l'inférence des processus écologiques. La réduction du nombre d'hypothèses en compétition et l'aide à l'échantillonnage pour la sélection de modèles répondent à un besoin fort dans le processus d'acquisition de connaissances écologiques pour l'exploration in silico de scénarios paysagers favorisant des services écosystémiques. Nous discutons dans une dernière partie des implications de nos travaux et de leurs perspectives d'amélioration
A promising alternative to the chemical control of pests consists in favoring their natural enemies populations by managing the agricultural landscape structure. Identifying favorable spatio-temporal structures can be performed through the exploration of landscape scenarios using coupled models of landscapes and population dynamics. In this approach, population dynamics are simulated on virtual landscapes with controlled properties, and the observation of population patterns allows for the identification of favorable structures. Population modeling however relies on a good knowledge about the ecological processes and their variability within the landscape elements. Current state of knowledge about the ecological mechanisms underlying natural enemies’ of the carabid family population dynamics remains a major obstacle to in silico investigation of favorable landscape scenarios. Literature about the relationship between carabid population and landscape properties allows the formulation of competing hypotheses about these processes. Reducing the number of these hypotheses by analyzing the convergence between their associated population patterns and investigating the stability of their convergence along a landscape gradient appears to be a necessary tep towards a better knowledge about ecological processes. In a first step, we propose a heuristic method based on the simulation of reaction-diffusion models carrying these competing hypotheses. Comparing the population patterns allowed to set a model typology according to their response to the landscape variable, through a classification algorithm, thus reducing the initial number of competing hypotheses. The selection of the most likely hypothesis from this irreducible set must rely on the observation of population patterns on the field. This implies that population patterns are described with spatial and temporal resolutions that are fine enough to select a unique hypothesis among the ones in competition. In the second part, we propose a heuristic method that allows determining a priori sampling strategies that maximize the robustness of ecological hypotheses selection. The simulation of reaction-diffusion models carrying the ecological hypotheses allows to generate virtual population data in space and time. These data are then sampled using strategies differing in the total effort, number of sampling locations, dates and landscape replicates. Population patterns are described from these samples. The sampling strategies are assessed through a classification algorithm that classifies the models according to the associated patterns. The analysis of classification performances, i.e. the ability of the algorithm to discriminate the ecological processes, allows the selection of optimal sampling designs. We also show that the way the sampling effort is distributed between its spatial and temporal components is strongly impacting the ecological processes inference. Reducing the number of competing ecological hypotheses, along with the selection of sampling strategies for optimal model inference both meet a strong need in the process of knowledge improvement about the ecological processes for the exploration of landscape scenarios favoring ecosystem services. In the last chapter, we discuss the implications and future prospects of our work

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Li, Zhichao. "Modélisation des relations entre occupation - usage du sol et distribution spatiale du paludisme par télédétection optique et radar : application à un environnement en évolution : région transfrontalière Guyane Française – Brésil." Thesis, Montpellier, 2016. http://www.theses.fr/2016MONTT144/document.

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Abstract:

Le paludisme est un des maladies vectorielles les plus communes qui est situé principalement dans les régions tropicales. La zone étudiée est la région transfrontière Guyane française-Brésil. Le niveau et la dynamique intra-annuelle de la transmission y sont variables, avec un taux d’incidence qui est relativement élevé dans l’Amérique du Sud. Les facteurs environnementaux, en particulier l'occupation et l'usage du sol, influent significativement sur la présence, la densité et la distribution spatiale des moustiques du genre Anophèles, vecteurs de la maladie. Les données sur l'environnement, la population et les systèmes de santé sont rarement comparables de part et d’autre de la frontière Guyane-Brésil, excluant une vision bilatérale homogène. La télédétection permet de caractériser spatialement l’environnement de manière quasi continue et complète. L’objectif de ce travail est de caractériser par télédétection des milieux favorables au développement des vecteurs et les interactions hommes-vecteurs pour la zone transfrontalière Guyane-Brésil. Un indicateur spatialisé d’aléa de transmission du paludisme a été développé à l’échelle locale. Il permet de spatialiser la contribution de l'interaction entre milieux forestiers et non-forestiers sur la transmission du paludisme. Ce modèle a été mis en œuvre à l’échelle de la région amazonienne. Cet indice permet de quantifier et d’expliquer l’influence du paysage dans les interrelations homme - vecteurs adultes. L’identification des gîtes larvaires potentiels a été testée à une échelle régionale, à partir de la fusion d’images satellites optiques et radar, afin de mettre en évidence la distribution spatiale de zones humides pérennes et de grandes tailles (lacs, rivières, étangs, etc.) et les interfaces avec les milieux urbaines et forestiers. La distribution et la densité des vecteurs sont affectées par les propriétés physiques et chimiques des gîtes larvaires potentiels qui sont liées à la typologie des sols. Un modèle conceptuel de l’évaluation des sols adapté à la zone amazonienne présente que les caractéristiques géomorphologiques (altitude, courbure, etc.) sont indicateurs de l’évolution des sols. Une typologie des sols a été réalisée à l’échelle régionale à partir de données altimétriques et de ce modèle conceptuel. Les méthodologies, les cartes d’occupation et d’usage du sol, les cartes d’aléa du paludisme mises en place dans le cadre de cette thèse seront intégrés à l’Observatoire transfrontalier (Guyane-Brésil) qui est en cours de création. Ce travail de thèse contribue ainsi à l’exploitation des nouvelles connaissances sur le mécanisme de transmission du paludisme qui peuvent être utilisées pour définir les nouvelles stratégies de prévention aux échelles locale et régionale
Malaria remains one of the most common vector-borne diseases what is predominantly located in the tropics. The study area is the cross-border area between French Guiana and Brazil where the level and intra-annuel dynamic of malaria transmission are variable, with the incidence rates which are relatively high in South America. The environmental risk factors, in particular, land use and land cover, significantly influence the presence, density and spatial distribution of disease vectors, Anopheles mosquitoes. Environmental information, population data and health systems database are rarely comparable on both sides of the Guyana-Brazil border which exclude the homogeneous and bilateral vision. Remote sensing permits to spatially characterize the environment on both sides of the border in an almost continuous and complete manner. The objective of this study is to characterize the favorable environment for the development of vectors and the vector-human interaction in the cross-border area between French Guiana and Brazil using remote sensing. A spatial landscape-based hazard index of malaria transmission was developed at the local scale. Such index allows spatializing the contribution of interaction between forest and non-forest areas on malaria transmission which was then implemented in the entire Amazon region. It quantifies and explains the influence of landscape on the interaction between human population and adult vectors. The identification of potential breeding sites of vectors was tested on a regional scale using the optical and SAR fusion for highlighting the spatial distribution of perennial and large wetlands (lakes, rivers, ponds etc.) and the interfaces with urban and forest environments. The distribution of vectors’ density is affected by physical and chemical properties of potential breeding sites which are related to soil typology. A conceptual model of soil evolution adapted to the Amazon region presents that geomorphological characteristics (altitude, curvature, etc.) are indicators of soil evolution. A soil classification was realized at the regional scale using altimetry data and the conceptual model. The methods, land use and land cover and malaria hazard maps established in this thesis will be integrated in the Observatory Sentinel of cross-border which is being built. This study also contributes to the exploitation of new knowledge about malaria transmission mechanism which can be used to define novel prevention strategies at the local and regional scales

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Agbanou, Bidossèssi Thierry. "Dynamique de l'occupation du sol dans le secteur Natitingou-Boukombé (nord-ouest bénin) : de l'analyse diachronique à une modélisation prospective." Thesis, Toulouse 2, 2018. http://www.theses.fr/2018TOU20076.

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Abstract:

Au Bénin, les forêts et les savanes sont les types d’occupation du sol prédominants et constituent des systèmes dynamiques dont l’évolution dépend de plusieurs facteurs environnementaux et anthropiques. Dans le secteur Natitingou-Boukombé (Nord-Ouest-Bénin), la plupart de ces écosystèmes sont en dégradation du fait des activités anthropiques accrues. L’objectif de cette étude est de quantifier la dynamique paysagère et d’explorer les futurs possibles de l’occupation du sol à partir des outils de télédétection, de SIG et de la modélisation spatio-temporelle. Les données utilisées sont essentiellement des images satellitaires Landsat TM de 1987, ETM+ de 2000, OLIR TIRS de 2016, des séries d’images Modis VCF et NDVI de 2000 à 2016. Une classification multi-date a permis de quantifier les changements d’occupation du sol dans ce secteur d’étude.Il ressort des résultats qu’entre 1987 et 2016, le paysage initialement dominé par les forêts claires et savanes boisées (38,81 %) et les savanes arborées et arbustives (25,82 %) en 1987 a été remplacé par des catégories d’occupation du sol dont les plus importantes sont les savanes arborées et arbustives (40,53 %) et les mosaïques de cultures et jachères (50,61 %) en 2016. Les activités anthropiques et les perturbations climatiques sont les principaux déterminants de cette dynamique de l’occupation du sol. Ces facteurs explicatifs combinés à l’analyse prospective a permis d’explorer trois scénarios prospectifs possibles à l’horizon 2031.Le scenario Business-As-Usual (BAU), extrapolant les tendances actuelles, montre qu’à l’horizon 2031 le paysage de ce secteur d’étude serait dominé par les mosaïques de cultures et jachères (69,64 %), les savanes arborées et arbustives (21,93 %), les savanes saxicoles (3,6 %) et les agglomérations (2,66 %). Dans le scénario Croissance Economique Rapide (CER) qui met l’accent seulement sur l’accroissement des productions agricoles, le paysage sera composé essentiellement de mosaïques de cultures et jachères (73,72 %), les savanes arborées et arbustives (17,35 %), les savanes saxicoles (3,7 %) et les agglomérations (3,06 %). Le scénario Durabilité Environnementale Coordonnée (DEC) qui intègre la préservation de l’environnement, présente un paysage essentiellement composé de mosaïques de cultures et jachères (67,97 %), de savanes arborées et arbustives (22,6 %), de savanes saxicoles (3,7 %), d’agglomérations (2,3 %), de forêts claires et savanes boisées (1,7 %) et de plantations (1,05 %). Il y a donc dans ce dernier scénario un effort de restauration des savanes arborées et arbustives, des forêts claires et savanes boisées et des plantations.Ce paysage dont dépend la survie des populations évolue dans le sens de sa dégradation. Et sans inversion de la tendance actuelle, la situation s’aggravera d’ici à 2031. Cependant les résultats obtenus avec le scénario Durabilité Environnementale Coordonnée (DEC) montrent que l’espoir est permis si les autorités en charge de la gestion du territoire et de l’environnement intègrent le volet préservation de l’environnement dans leurs prises de décisions
In Benin, forests and savannahs are the predominant types of land use and constitute dynamic systems whose evolution depends on several environmental and anthropogenic factors. In the Natitingou-Boukombé sector (Northwestern Benin), most of these ecosystems are in degradation due to increased anthropogenic activities. The objective of this study is to quantify the landscape dynamics and explore all possible future land use using remote sensing tools. The data used are mainly Landsat TM satellite images from 1987, ETM+ from 2000, OLIR TIRS from 2016, Modis VCF and NDVI series from 2000 to 2016. A multi-date classification was used to quantify land use changes in this study area.The results show that between 1987 and 2016, the landscape initially dominated by clear forests and wooded savannahs (38.81%) and wooded savannahs and shrubs (25.82%) in 1987 was replaced by land use categories, the most important of which were wooded savannahs and shrubs (40.53%) and cropland and fallow mosaics (50.61%) in 2016. Human activities and climatic disturbances are the main determinants of this land use dynamics. These explanatory factors, combined with the prospective analysis, made it possible to explore three possible future-oriented scenarios by 2031.The Business-As-Usual scenario (BAU) extrapolating current trends shows that by 2031 the landscape of this study area will be dominated by mosaics of crops and fallow land (69.64%), tree and shrub savannahs (21.93%), saxicultural savannahs (3.6%) and agglomerations (2.66%). In the Rapid Economic Growth (REC) scenario, which focuses solely on increasing agricultural production, the landscape will consist mainly of mosaics of crops and fallow land (73.72%), wooded savannahs and shrubs (17.35%), saxicultural savannahs (3.7%) and agglomerations (3.06%). The Coordinated Environmental Sustainability (CED) scenario, which incorporates environmental preservation, presents a landscape essentially composed of mosaics of crops and fallows (67.97%), wooded savannahs and shrubs (22.6%), saxicultural savannahs (3.7%), agglomerations (2.3%), clear forests and wooded savannahs (1.7%) and plantations (1.05%). In the latter scenario, there is therefore an effort to restore wooded savannahs and shrubs, clear forests and wooded savannahs and plantations.This landscape, on which the survival of populations depends, is evolving in the sense of its degradation. And it will get worse by 2031 if nothing is done. But the results obtained in the Coordinated Environmental Sustainability (CED) scenario show that hope is possible if the authorities in charge of land management and the environment integrate the stolen environmental preservation into their decision-making

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Collard, Blanche. "Effet de l’organisation spatiale intra-parcellaire des habitats sur le contrôle biologique par conservation : étude et modélisation des déplacements de dermaptères dans les bananeraies Spatial organisation of habitats in agricultural plots affects per-capita predator effect on conservation biological control: an individual based modelling study." Thesis, Avignon, 2019. http://www.theses.fr/2019AVIG0710.

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Abstract:

Dans cette thèse, nous avons cherché à savoir si, et comment, l’organisation spatiale intra-parcellaire des habitats favorables aux prédateurs généralistes pouvait influencer le contrôle biologique par conservation (CBC) via leur comportement de prospection. Ce travail s’appuie sur une démarche de modélisation guidée par des expérimentations sur le dermaptère E. caraibea, prédateur généraliste des bananeraies de la Martinique. Dans une expérience dans des bananeraies de la Martinique, nous avons constaté que l’abondance et l’activité des dermaptères semblaient dépendre fortement des types d’habitats : les résidus de bananiers apparaissant particulièrement plus favorables aux dermaptères que le sol nu. Nous avons développé un modèle individu centré et spatialement explicite (Foragescape) du déplacement de prospection d’un prédateur type (inspiré d’E. caraibea) dans les bananeraies, basé sur le caractère favorable ou défavorable des habitats. Le modèle prédit que l’efficacité per capita des prédateurs pour le CBC peut être fortement affectée par la dilution spatiale des prédateurs, causée par l’addition d’habitats favorables, mais que cet effet pouvait être partiellement ou complètement compensé par leur organisation spatiale.Une hypothèse clef du modèle Foragescape a pu être retrouvée dans une expérience en mésocosme expérimental : les déplacements des dermaptères sont plus lents et sinueux sur les résidus, c’est-à-dire un habitat favorable, que sur le sol nu, un habitat défavorable. On peut donc, dans une certaine mesure, étendre les prédictions du modèle sur l’organisation spatiale et le CBC aux dermaptères dans les bananeraies
In this thesis, we investigated whether - and how - the intra-plot spatial patterns of habitats favourable to generalist predators could influence the conservation biological control (CBC) through their foraging behaviour. The general approach of this work is based on a modelling approach guided by experiments on the earwig E. caraibea, a generalist predator in banana fields of Martinique. In an experiment in banana fields, we found that the abundance and activity of earwigs seemed to be influenced by habitat types: banana tree residues appeared to be particularly more favourable to earwigs than bare soil.We developed a spatially explicit and individual-based model (Foragescape) of the foraging movements of an earwig-like predator in a banana field - based on the favourable or unfavourable nature of habitats. We found that the per-capita predator effect was strongly affected by a spatial dilution of predators, induced by favourable habitat addition, but this negative effect could be partially or fully mitigated by their spatial organisation.A key hypothesis of the Foragescape model was found on earwigs in a mesocosm experiment: earwigs movements are slower and more sinuous on residues, a favourable habitat, than on bare soil, an unfavourable habitat. Therefore, the model's predictions on spatial organisation and CBC can to some extent be adapted to the earwigs in banana fields

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Jeandet, Louise. "Modélisation numérique des liens entre séismes et glissements de terrain au cours du cycle sismique : processus déclencheurs, distributions de tailles et implications géologiques." Thesis, Rennes 1, 2018. http://www.theses.fr/2018REN1B063/document.

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Abstract:

Les interactions entre les processus tectoniques et l’érosion ont été peu étudiées à des échelles de temps courtes (< 1000 ans). Cependant, les séismes peuvent activement contribuer à l’érosion des chaînes de montagne en déclenchant de nombreux glissements de terrain. Des études récentes ont également montré que ces grands événements érosifs pourraient engendrer des changements de contraintes suffisants à proximité des failles actives pour modifier la sismicité régionale. Dans cette thèse, cette problématique a été abordée via une approche numérique. Dans un premier temps, le développement d’un modèle simple de glissements de terrain prenant en compte la topographie des versants a permis de démontrer le rôle des paramètres mécaniques (cohésion et friction), et de la forme des versants sur la distribution de taille des glissements de terrain. Ce modèle a été validé à l’aide de cas naturels de glissements de terrain co-sismiques. Dans un deuxième temps, le rôle de la forme finie des versants sur la probabilité de grands glissements de terrain a été démontrée en se basant sur des données. Enfin, dans un troisième temps, le potentiel effet d’un grand évènement érosif sur la sismicité a été exploré à l’aide d’un modèle numérique de cycle sismique dans lequel ont été implémentées des variations temporelles de la contrainte normale sur la faille. Les résultats mettent en évidence le rôle du volume de sédiments, mais aussi de leur temps d’export. En particulier, les paysages caractérisés par une hauteur unstable des versants importante pourraient, en favorisant de grands glissements de terrain, induire une érosion assez importante et rapide pour modifier de façon significative la sismicité régionale
Interactions between tectonic processes and erosion have been poorly investigated at short time-scales (<1000 years). However, earthquakes can largely contribute to the erosion of mountain belts by triggering widespread landsliding. Moreover, recent studies have shown that such large erosional events could induce stress changes in the fault environment efficient enough to influence regional seismicity. In this thesis, this problematic is tackled through a numerical approach. Firstly, the development of a simple mechanical model accounting for the complexity and variability of natural hillslopes allowed to demonstrate the role of mechanical parameters (cohesion and friction), and of hillslope shape in the probability density function of landslide sizes. This model has been validated using natural cases of co-seismic landsliding. Secondly, the role of unstable hillslope height on large landslide probability has been demonstrated based on natural data, and the exponential distribution of this unstable height has ben shown. Finally, the potential effect of a large erosional event on seismicity has been explored with a numerical model of seismic cycle, in which has been implemented temporal normal stress variations. The results emphasize the role of eroded sediment volume, but also of the export time of sediments away from the mountain belt. In landscape with high unstable hillslopes, large landslides are favored and in turn, could induce fast an important enough erosion to modify regional seismicity

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Mama, Adi. "Anthropisation des paysages au Bénin: dynamique, fragmentation et développement agricole." Doctoral thesis, Universite Libre de Bruxelles, 2013. http://hdl.handle.net/2013/ULB-DIPOT:oai:dipot.ulb.ac.be:2013/209532.

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Abstract:

Résumé

Afin de mieux comprendre l’anthropisation des paysages au Bénin, la dynamique de l’occupation du

sol a été évaluée en zone soudanienne (Nord-Bénin), soudano-guinéenne (Centre-Bénin) et guinéenne (Sud-Bénin) à partir de trois images satellitaires de type Landsat MSS 1972, TM 1986 et ETM+ 2006.

Ces trois zones reflètent assez bien le contexte environnemental et humain de la zone intertropicale.

L’objectif principal de la présente thèse est de quantifier la dynamique paysagère due à l’anthropisation des paysages de forêts-savanes à partir de la télédétection, du système d’information géographique et de l’écologie du paysage.

Nos résultats ont montré que l’équilibre écologique des paysages de forêts-savanes a subi

d’importantes perturbations. L’agriculture itinérante sur brûlis, l’exploitation forestière, la carbonisation, l’urbanisation, les feux de végétation et les plantations ont été identifiés comme les principales forces motrices de ces dynamiques. Les matrices paysagères, qui étaient historiquement constituées de forêts-savanes ont été remplacées par une mosaïque de savanes, de champs-jachères, de sols nus-agglomérations, des plantations forestières et fruitières. L’exploitation des données de télédétection a permis de distinguer 4 grands processus de transformation spatiale des classes d’occupation du sol.

Ainsi, entre 1972 et 2006, les processus dominants dans le paysage ont été la déforestation, la savanisation, le développement agricole marqué par la création suivie de l’agrandissement des taches de champs-jachères.

La quantification des perturbations anthropiques, des indices de la structure spatiale calculés pour

chaque classe d’occupation du sol sur la base de la densité, de l’aire moyenne, de la dominance, de

l’indice de forme et la dimension fractale des taches des classes a permis de détecter un processus global de fragmentation et d’anthropisation des paysages.

Les dynamiques temporelles de la structure et de la composition des paysages de forêts-savanes dans

les 3 zones climatiques du Bénin ont montré une anthropisation illustrée surtout par la fragmentation des forêts-savanes. La simulation des dynamiques à l’horizon 2025 à partir de la chaine de Markov de premier degré a montré que pendant que les champs-jachères, plantations et les sols nus-agglomération s’étendront, les forêts-savanes connaîtrons une forte diminution. En définitive, notre étude a mis en évidence que toutes les trois zones étaient fortement dynamiques. Ces transformations anthropiques vont compromettre dangereusement l’avenir de ces paysages dont dépend la survie des populations locales. Notre approche permet de poser les bases d’une politique rationnelle de conservation et d’aménagement des paysages naturelles en établissant des seuils structuraux minimaux des fragments nécessaires à la préservation de la biodiversité.

Abstract

To understand better the landscape anthropization in Benin, the dynamics of the land use was

estimated in soudanian zone (North-Benin), soudano-Guinean (Centre-Benin) and guinean (south-

Benin) from 3 Landscape satellite images (MSS 1972, TM 1986, and ETM+ 2006), supported by field

visits. These 3 zones reflect well enough the environmental and human context of the intertropical zone. The main objective of the present dissertation was to quantify the landscape dynamics due to the landscapes anthropization of forests-savannahs from the Remote Sensing, Geographic Information System and from Landscape Ecology.

Our results showed that the ecological balance of the forests-savannahs underwent important

disturbances. Slash-and-burn agriculture, logging for timber, carbonization, urbanization, vegetation fire and tree plantations have been identified as the main driving strengths of these dynamics.

The landscape matrix’s, which were historically constituted by forests-savannah, has been substituted by a mosaic of savannah, fields-fallows, grounds nudes-urban area and plantations. The use of Remote Sensing data allowed distinguishing four big spatial transformation processes of the land cover classes.

So, between 1972 and 2006, the dominant processes in the landscape were the deforestation, the

savanization, the agricultural development marked by the creation followed by the enlargement of the

spots of field-fallows. The anthropogical disturbances quantification of the spatial structure indications calculated for every land cover classes on the basis of the density, average area, dominance, shape index and the fractal dimension index of the patches classes allowed detecting a global fragmentation

process and the anthropization of the landscapes.

The temporal dynamics of the structure and composition of the forests-savannahs landscape in the 3 climatic zones area of Benin showed an anthropization illustrated especially by the forest-savannahs fragmentation. The dynamics simulation by 2025 referring to Markov chains of the first degree tendency showed that while fields-fallows, tree plantations and nudes-urban area will extend, forestssavannahs shall know a strong decrease.

After all, our study highlighted that every 3 zones were highly disturbed. These anthropogenic

transformations are dangerously going to compromise the future of these landscapes on which depends the local populations survival.

Our approach allows putting the bases of a rational preservation policy and management natural landscapes by the thresholds establishment of fragments necessary for the biodiversity conservation.

Doctorat en Sciences agronomiques et ingénierie biologique
info:eu-repo/semantics/nonPublished

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