Dissertations / Theses: 'Modélisation spatiale et spatio-Temporelle'

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Moussa, Roger. "Variabilité spatio-temporelle et modélisation hydrologique : application au bassin du Gardon d'Anduze." Montpellier 2, 1991. http://www.theses.fr/1991MON20100.

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Abstract:

Ce memoire presente un modele hydrologique spatialise, base sur des concepts physiques simplifies a des fins de gestion de la ressource en eau, tout en integrant le maximum d'informations spatiale et temporelle. Le bassin versant du gardon d'anduze (sud de la france) est retenu pour les applications. La demarche adoptee comporte deux parties: la premiere consiste en un inventaire et un traitement preliminaire de l'information disponible. On etudie la variabilite, d'une part spatiale de la structure du reseau hydrographique et de la structure des sous-bassins versants et d'autre part temporelle du champ pluviometrique. La caracterisation fractale de ces grandeurs conduit a degager leur caracteristiques independamment de l'echelle d'observation. La deuxieme partie est consacree au developpement du modele hydrologique. On discute separement des differents modules: la discretisation spatiale, le parametrage, le bilan vertical et la fonction de transfert. Une discretisation du sol en trois couches est specialement elaboree pour tenir compte des variables physiques du bassin (vegetation, topographie, texture du sol,. . . ). Le transfert de l'eau de chaque cellule hydrologique (ici les versants) s'effectue par un hydrogramme unitaire calcule a partir de la geomorphologie

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Lefebvre, Jérôme. "Modélisation des systèmes membranaires à micro-organismes immobilisés. Etude de l'évolution spatio-temporelle et des paramètres influençant ces systèmes." Rouen, 1994. http://www.theses.fr/1994ROUES037.

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Abstract:

Les travaux présentés concernent la modélisation des systèmes membranaires à micro-organismes immobilisés. La modélisation est basée sur le système expérimental de la fermentation anaérobie du glucose par des bactéries Escherichia coli immobilisées dans des membranes d'agar. Une méthodologie de la modélisation du système de fermentation en suspension a été développée puis adaptée au système immobilisé. Après validation du modèle, une étude systématique des paramètres influençant ces systèmes qui développent une hétérogénéité de la répartition spatiale des micro-organismes immobilisés a été réalisée. Ces résultats permettent de mieux comprendre l'évolution dynamique des systèmes en diffusion-réaction-croissance et d'envisager le contrôle et l'optimisation des bioprocédés existants

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Teurlai, Magali. "Modélisation multi-échelle de la dynamique spatiale de la Dengue : application à la Nouvelle-Calédonie et à la région Pacifique." Thesis, Montpellier 2, 2014. http://www.theses.fr/2014MON20167/document.

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Abstract:

Depuis les années 1970, les pays du Pacifique sont de plus en plus fréquemment touchés par des maladies vectorielles telles que la Dengue, le Chikungunya ou le Zika. Le contrôle de ces maladies nécessite la connaissance de leur distribution spatio-temporelle au sein de la population ainsi que la compréhension des facteurs et mécanismes, souvent multiples, régissant cette distribution. Dans cette thèse, nous nous intéressons à la modélisation spatio-temporelle des déterminants de la dynamique spatiale de la dengue à l'échelle régionale du Pacifique, l'échelle territoriale de la Nouvelle-Calédonie, et l'échelle d'une ville, Nouméa, capitale de la Nouvelle-Calédonie.Dans le Pacifique, la dengue survient sous la forme de vagues épidémiques successives dues à l'introduction et à la diffusion régionale d'un nouveau sérotype tous les cinq à sept ans. En Nouvelle-Calédonie, la dengue présente une dynamique épidémique saisonnière, le sérotype dominant étant celui circulant dans la région. L'émergence d'une épidémie nécessite des conditions climatiques précises, et un indicateur annuel prédictif du risque d'émergence est maintenant utilisé de manière opérationnelle par les autorités de santé. Sur le plan spatial, au cours d'une épidémie, en moyenne, la circulation du virus est plus intense dans les zones où la température moyenne ainsi que les densités locales de population sont élevées. Que ce soit sur le territoire entier ou dans la ville de Nouméa, lors de la ré-émergence d'un même sérotype, la diffusion spatiale du virus paraît limitée par l'immunité de population créée par les épidémies précédentes. Cette thèse permet de mettre en évidence la nature complexe et multi-factorielle des maladies vectorielles, et de souligner l'intérêt d'analyses multi-échelles pour l'étude de leur épidémiologie. Au-delà des résultats obtenus sur la dengue dans la région Pacifique, notre volonté était de développer un cadre méthodologique pour l'analyse spatio-temporelle des données de surveillance épidémiologique applicable à d'autres contextes géographiques ou épidémiologiques
Since the 1970's, the frequency of vector-borne diseases such as Dengue, Chikungunya or Zika has significantly increased in the Pacific region. Understanding the factors and mechanisms underlying the spatio-temporal distribution of these diseases provides useful information regarding their control and prevention. In this thesis, we identified dengue spatio-temporal patterns and used modeling tools to identify the factors associated to an increased epidemiological risk at a regional scale (Pacific), a territorial scale (New-Caledonia), and a city scale (Noumea, the capital of New-Caledonia).Every five to seven years, dengue spreads over the entire Pacific as large epidemics caused by the introduction and regional diffusion of one of the four dengue virus serotypes. In New Caledonia, dengue has a seasonal epidemic pattern. The emergence of an epidemic requires specific climatic conditions. The identification of these conditions led to the implementation of an operational early warning system to predict dengue annual epidemic risk. Spatially, at the territorial scale, during epidemic years, high levels of viral circulation are found in areas with higher mean temperature and higher local population densities. Whether at the territorial scale or at the city scale, the spatial diffusion of the virus during epidemics caused by the re-emergence of the same serotype seems limited by the population immunity created by past epidemics. This thesis highlights the complexity and the multi-factorial aspect of vector-borne diseases, and discusses the usefulness of a multi-scale approach in modelling their epidemiology. Besides enhancing our understanding of dengue epidemiology over the Pacific area, we also developed a methodological framework that can be used in other geographical or epidemiological settings for the spatio-temporal analysis and modeling of epidemiological surveillance data

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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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Le, Menach Arnaud. "Epidémiologie prévisionnelle de la dynamique spatio-temporelle des maladies infectieuses pour l'évaluation des stratégies de contrôle : application aux épizooties et aux maladies vectorielles." Paris 6, 2008. http://www.theses.fr/2008PA066326.

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Abstract:

Les maladies infectieuses ont des conséquences sanitaires, mais aussi sociales et économiques. L’objectif de cette thèse est l’analyse de différentes stratégies de prévention et de contrôle des maladies infectieuses à travers l’utilisation de modèles mathématiques dans le temps et dans l’espace. Des modèles déterministes compartimentaux et stochastiques individu-centrés ont été mis en oeuvre dans des environnements spatiaux divers évoluant d’un système théorique en « patchs » à un système où tous les éléments du modèle sont précisément localisés dans l’espace. Ces modèles ont été appliqués à trois maladies infectieuses : une maladie vectorielle (le paludisme), une épizootie (la fièvre aphteuse) et une zoonose (la grippe aviaire hautement pathogène). L’utilisation de ces modèles a permis de simuler la dynamique épidémique et de quantifier l’impact des stratégies de contrôle en illustrant i) l’importance de la formation professionnelle afin de permettre une alerte précoce, ii) l’importance de la préparation à la gestion de foyers afin de permettre une réponse rapide et iii) l’impact des mesures de contrôle en anneau.

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Salazar, Liliana. "Modélisation et analyse spatiale et temporelle des jeux vidéo basées sur les réseaux de Pétri." Paris, CNAM, 2004. http://www.theses.fr/2004CNAM0485.

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Abstract:

Les jeux vidéo sont étudiés à partir d'un point de vue analytique. Notre travail de recherche est fortement axé sur la méthodologie actuelle d'écriture utilisée dans l'industrie. Cette méthode d'écriture spatiale n'est pas formalisée et le manque d'outils spécialisés complique son processus de création et d'analyse. Nous proposons l'application de techniques formelles pour la définition des rapports spatio-temporels existants dans les scénarii de jeu. L'analyse est effectuée en deux phases réciproquement dépendantes prenant compte les relations entre l'ordre des actions du joueur et l'univers du jeu. Les réseaux de Pétri sont utilisés pour décrire l'ordonnancement des actions. La topologie des niveaux du jeu est représentée par des hypergraphes. Nous avons montré comment notre modèle permet l'analyse et la validation de la cohérence des rapports spatio-temporels dans les niveaux de jeu. Enfin, nous avons présenté une possibilité d'intégration de ce modèle dans le processus de conception
Video games are studied from an analytical point of view. Our research work is strongly centred on the writing methodology currently used in industry. This original space-writing method is not formalized and the absence of specialized tools complicates its design process and analysis. We propose the application of formal techniques for definition of existing space-time relationships in the game scenario. The analysis is carried out in two interdependent phases taking into account the relationships between player's actions order and the game universe. Petri Nets are used to describe action sequencing. For game level topologic representation, we used hypergraphs. We have showed how our model allows analysis and validation of coherence for space-time relationships in game 1evels. As for design tools, we presented how this model can be integrated in the existing process of Game Design

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Degenne, Pascal, and Pascal Degenne. "Une approche générique de modélisation spatiale et temporelle : application à la modélisation de la dynamique des paysages." Phd thesis, Université Paris-Est, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00786490.

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Abstract:

Les sciences qui traitent de la réalité, qu'elles soient naturelles, de la société ou de la vie, fonctionnent avec des modèles. Une partie de ces modèles décrivent les relations entre certaines grandeurs mesurables de la réalité, sans aller jusqu'au détail des interactions entre les éléments qui la composent. D'autres modèles décrivent ces interactions en prenant le point de vue des individus qui constituent le système, le comportement global n'est alors plus décrit à priori, mais observé à posteriori. Nous faisons le constat que dans les deux cas le scientifique a peu de liberté pour décrire les structures, en particulier spatiales, susceptibles de porter ces interactions. Nous proposons une approche de modélisation que l'on peut situer à mi-chemin entre les deux, et qui incite à étudier un système à travers la nature de ses interactions et des structures de graphes qui peuvent les porter. En plaçant au même niveau les relations spatiales, fonctionnelles, sociales ou hiérarchiques, nous tentons aussi de nous affranchir des contraintes induites par le choix effectué souvent à priori d'une forme de représentation de l'espace. Nous avons formalisé les concepts de base de cette approche, et ceux-ci ont constitué les éléments d'un langage métier, nommé Ocelet, que nous avons défini. Les outils permettant la mise en œuvre de ce langage ont été développés et intégrés sous la forme d'un environnement de modélisation et de simulation. Enfin nous avons pu expérimenter notre nouvelle approche de modélisation et le langage Ocelet à travers la réalisation de plusieurs modèles présentant des situations variées de dynamiques paysagères

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Degenne, Pascal. "Une approche générique de modélisation spatiale et temporelle : application à la modélisation de la dynamique des paysages." Thesis, Paris Est, 2012. http://www.theses.fr/2012PEST1071/document.

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Abstract:

Les sciences qui traitent de la réalité, qu'elles soient naturelles, de la société ou de la vie, fonctionnent avec des modèles. Une partie de ces modèles décrivent les relations entre certaines grandeurs mesurables de la réalité, sans aller jusqu'au détail des interactions entre les éléments qui la composent. D'autres modèles décrivent ces interactions en prenant le point de vue des individus qui constituent le système, le comportement global n'est alors plus décrit à priori, mais observé à posteriori. Nous faisons le constat que dans les deux cas le scientifique a peu de liberté pour décrire les structures, en particulier spatiales, susceptibles de porter ces interactions. Nous proposons une approche de modélisation que l'on peut situer à mi-chemin entre les deux, et qui incite à étudier un système à travers la nature de ses interactions et des structures de graphes qui peuvent les porter. En plaçant au même niveau les relations spatiales, fonctionnelles, sociales ou hiérarchiques, nous tentons aussi de nous affranchir des contraintes induites par le choix effectué souvent à priori d'une forme de représentation de l'espace. Nous avons formalisé les concepts de base de cette approche, et ceux-ci ont constitué les éléments d'un langage métier, nommé Ocelet, que nous avons défini. Les outils permettant la mise en œuvre de ce langage ont été développés et intégrés sous la forme d'un environnement de modélisation et de simulation. Enfin nous avons pu expérimenter notre nouvelle approche de modélisation et le langage Ocelet à travers la réalisation de plusieurs modèles présentant des situations variées de dynamiques paysagères
Sciences dealing with reality be it related to nature, society or life, use models. Some of these models describe the relations that exist between measurable properties of that reality, without detailing the interactions between its components. Other models describe those interactions from the point of view of the individuals that form the system, in which case the overall behaviour is not defined a priori but observed a posteriori. In both cases, it can be noted that the scientist is often limited in its capacity to describe the structures, especially those spatial, which support the interactions. We propose a modelling approach that can be considered intermediate, where the system is studied by examining the nature of the interactions involved and the graph structures needed to support them. By unifying the description of spatial, functional, social or hierarchical relationships, we attempt to lift constraints induced by the form of spatial representation that are often chosen a priori. The basic concepts of this approach have been formalized, and were used to define and build a domain specific language, called Ocelet. The tools related to the implementation of the language have also been developed and assembled into an integrated modelling and simulation environment. It was then possible to experiment our new modelling approach and the Ocelet language by developing models for a variety of dynamic landscapes situations

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Sallah, Kankoe. "Diffusion spatio-temporelle des épidémies : approche comparée des modélisations mathématiques et biostatistiques, cibles d'intervention et mobilité humaine." Thesis, Aix-Marseille, 2017. http://www.theses.fr/2017AIXM0607.

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Abstract:

Dans la première partie de cette thèse, nous avons mis en place un métamodèle de transmission du paludisme basé sur la modélisation compartimentale susceptible-infecté-résistant (SIR) et prenant en compte les flux de mobilité humaine entre différents villages du Centre Sénégal. Les stratégies d’intervention géographiquement ciblées, s’étaient avérées efficaces pour réduire l’incidence du paludisme aussi bien dans les zones d’intervention qu’à l’extérieur de ces zones. Cependant, des actions combinées ciblant à la fois le vecteur et l’hôte, coordonnées à large échelle sont nécessaires dans les régions et pays visant l’élimination du paludisme à court/moyen terme.Dans la deuxième partie nous avons évalué différentes méthodes d’estimation de la mobilité humaine en l’absence de données individuelles. Ces méthodes incluaient la traçabilité spatio-temporelle des téléphones mobiles ainsi que les modèles mathématiques de gravité et de radiation. Le transport de l’agent pathogène dans l’espace géographique, par la mobilité d’un sujet infecté est un déterminant majeur de la vitesse de propagation d’une épidémie. Nous avons introduit le modèle d’impédance qui minimise l’erreur quadratique moyen sur les estimations de mobilité, en particulier dans les contextes où les ensembles de population sont caractérisés par leurs tailles hétérogènes.Nous avons enfin élargi le cadre des hypothèses sous-jacentes à la calibration des modèles de gravité de la mobilité humaine. L’hypothèse d’une distribution avec excès de zéros a fourni un meilleur ajustement et une meilleure prédictibilité, comparée aux hypothèses classiques n’assumant pas un excès de zéros : Poisson, Quasipoisson
In the first part of this thesis, we have developed a malaria transmission metamodel based on the susceptible-infected-resistant compartmental modeling framework (SIR) and taking into consideration human mobility flows between different villages in the Center of Senegal. Geographically targeted intervention strategies had been shown to be effective in reducing the incidence of malaria both within and outside of intervention areas. However, combined interventions targeting both vector and host, coordinated on a large scale are needed in regions and countries aiming to achieve malaria elimination in the short/medium term.In the second part we have evaluated different methods of estimating human mobility in the absence of real data. These methods included spatio-temporal traceability of mobile phones, mathematical models of gravity and radiation. The transport of the pathogen through the geographical space via the mobility of an infected subject is a major determinant of the spread of an epidemic. We introduced the impedance model that minimized the mean square error on mobility estimates, especially in contexts where population sets are characterized by their heterogeneous sizes.Finally, we have expanded the framework of assumptions underlying the calibration of the gravity models of human mobility. The hypothesis of a zero inflated distribution provided a better fit and a better predictability, compared to the classical approach not assuming an excess of zeros: Poisson, Quasipoisson

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Guillot, Gilles. "Modélisation statistique des champs de pluie sahéliens : application à leur désagrégation spatiale et temporelle." Université Joseph Fourier (Grenoble), 1998. http://www.theses.fr/1998GRE10226.

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Abstract:

La resolution couramment atteinte par les donnees pluviometriques derivees des mesures satellitales ou des sorties de modeles de circulation generale atmospherique (m. C. G. A) sur la zone sahelienne, est de l'ordre de 1 1, sur des pas de temps correspondant a la duree de vie des systemes convectifs. Ces echelles sont incompatibles avec les echelles de la modelisation hydrologique, particulierement dans cette region, ou les pluies principalement d'origine convective, presentent une forte variabilite spatiale et temporelle. Le travail presente a consiste a developper et valider un modele des champs de pluie saheliens, permettant d'utiliser l'information de grande echelle fournie par un satellite ou un m. C. G. A, pour simuler de champs de pluie a une plus haute resolution. Les bases de ce modele proviennent de l'analyse du jeu de donnees de l'experience epsat-niger. Il s'appuie sur trois composantes : (i) une representation geostatistique des champs spatiaux au pas de temps de l'evenement, (ii) un modele de la cinematique des systemes convectifs, (iii) un modele statistique a quatre parametres des hyetogrammes. Ce modele est developpe dans un cadre mathematique qui maintient une coherence entre les proprietes observees a differentes echelles. De ce fait, il peut etre utilise pour realiser des simulations conditionnees par des valeurs pluviometriques de grande echelle.

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Aubé, Martin. "Modélisation de l'évolution spatiale et temporelle de l'épaisseur optique des aérosols à l'échelle régionale." Thèse, Université de Sherbrooke, 2003. http://hdl.handle.net/11143/5823.

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Abstract:

Monitoring of aerosol optical depth (AOD) is of particular importance due to the significant role of aerosols in the atmospheric radiative budget. AOD is a key parameter in studies related to global climatology, atmospheric pollutants, forest fires, and for performing atmospheric corrections on remotely sensed imagery of surface scenes. We attempt to fill gaps in spatio-temporal AOD measurements using a new methodology that links AOD measurements and particulate matter Transport Model (TM) using a data assimilation approach. This new modelling package (AODSEM for A[barbelow]erosol O[barbelow]ptical D[barbelow]epth S[barbelow]patiotemporal E[barbelow]volution M[barbelow]odel) uses a size and aerosol type segregated semi-Lagrangian-Eulerian trajectory algorithm driven by analysed meteorological data. Its novelty resides in the fact that the model evolution is tied to available AOD measurements and all physical processes have been optimized to track this important but crude parameter. We present in this paper a sensitiviity study to AODSEM's important parameters or processes (spatial and temporal resolution, hygroscopic effects, spin-up time, precipitations, size distribution). We also present the first validation results for this new model applied to North America during June 1997 and august 1998. The results show the potential of this approach especially when used with remotely sensed AOD. Residuals between AODSEM analysis and measurements are smaller than typical errors associated to remotely sensed AOD. AODSEM also give better results than classical interpolation schemes. This result is especially evident when the available number of AOD measurements is small. Our results shows that AODSEM can be efficient to correct for error induced by simplifications in the physical parametrization and by error in emission inventories. Our results also shows that in the context of low polluted zone and period, AODSEM can be used to provide AOD spatio-temporal forecasts. In that case, correlation between AODSEM and independent AERONET data can reach r = 0,86 with a mean residual of [left angle bracket][delta]T[subscript a] [right angle bracket] = 0,02 and [sigma] = 0,04. For a specific pollution event, AOD forecast can also be achieved when an episodic emission inventory is available"--Résumé abrégé par UMI.

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Raillard, Nicolas. "Modélisation du comportement extrême d'un processus spatio-temporel : applications en océanographie et météorologie." Rennes 1, 2011. http://www.theses.fr/2011REN1S111.

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Abstract:

Ce travail de thèse porte sur l'étude des extrêmes d'une variable océanique importante dans le cadre des applications: la hauteur significative des vagues. Cette quantité est observée fidèlement par des satellites, mais cette source de donnée produit des données complexes du fait d'une répartition des observations irrégulière, en temps et en espace. Ce problème est primordial dans le cadre de l'étude des extrêmes, car peu de modèles statistiques sont adaptés à de telles données. Deux modèles sont présentés dans ce document. Nous commençons par décrire un modèle d'interpolation basé sur l'estimation des vitesses de déplacement des structures d'états de mer à l'aide de méthodes de filtrage particulaire. Ensuite nous avons mis en place une procédure d'estimation de la structure d'ordre deux du champ déplacé, dans le but d'appliquer une interpolation. Cette procédure a montré une amélioration par rapport aux techniques usuelles, mais une insuffisance pour modéliser les extrêmes. Dans un second temps, nous mettons en oeuvre une procédure pour modéliser les dépassements de seuils d’un processus observé à temps irrégulier ou avec des valeurs manquantes. Nous proposons un modèle basé sur les méthodes de dépassement de seuils multi-variés et les extrêmes de processus, ainsi qu’une méthode d'estimation des paramètres par des techniques de vraisemblance composite. Enfin, nous montrons la convergence de l’estimateur et, à l’aide de simulations ainsi que par une application à des données de hauteurs significatives, nous concluons que la prise en compte de tous les dépassements permet d'améliorer l'estimation des niveaux de retour de même que de la description de la durée des extrêmes
In this thesis, the extremes of an important oceanographic variable for application will be studied: the significant wave height. This quantity is observed precisely thanks to remote sensing with the satellites. However, this data source produce complex data set with data irregularly spaced in space and time. This issue is central for studding extreme values, since few models are suited to such data. Two models are described in this document. First, we introduce an interpolation model, based on the estimation of displacements sea-states structures, thanks to particle filters. Then, an estimation of the covariance structure of the displaced field is applied to obtain and interpolation scheme. This technique leads to an improvement of usual approaches, but is insufficient to cope with extremes. Secondly, we develop a procedure to model the threshold exeedances for a process observed at irregular time steps or with missing observations. We propose a model based on methods from multivariate threshold exceedances and from extremes of stochastic processes, together with an estimation procedure inspired by composite likelihood techniques. Then, we show both the consistency of the estimators and the practical behaviour with simulations. Last, we use real datasets of significant wave height and see that taking into account every excess leads to an improvement in the estimation of return level and in describing the lengths of extreme events

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Coulon, Antoine. "Stochasticité de l'expression génique et régulation transcriptionnelle -- Modélisation de la dynamique spatiale et temporelle des structures multiprotéiques." Phd thesis, INSA de Lyon, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00538047.

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Abstract:

La nature stochastique de l'expression génique est maintenant clairement établie expérimentalement et apparaît comme une composante à part entière de la dynamique cellulaire. Une source importante de cette variabilité est liée au caractère dynamique des diverses structures multiprotéiques impliquées dans le processus d'expression génique. Nous étudions ici, par la modélisation, comment les interactions entre des molécules au comportement individuel probabiliste sont susceptibles de faire naître des dynamiques globales pouvant influencer l'expression génique. Nous nous concentrons plus particulièrement sur deux aspects du processus d'expression : d'une part, son caractère spatialisé au sein d'un noyau cellulaire structuré et dynamique et, d'autre part, la combinatoire des événements moléculaires stochastiques au niveau du promoteur d'un gène. Pour l'étude des phénomènes d'organisation mésoscopique au sein du noyau cellulaire, nous proposons un modèle de simulation "4D" (intégrant l'espace et le temps). Il emprunte différentes techniques aux formalismes des échelles inférieures (moléculaires) et supérieures (cellulaires), en gardant les aspects essentiels à notre étude (individualité de certaines molécules, exclusion stérique, interactions électromagnétiques, réactions chimiques . . .). Afin d'étudier spécifiquement la dynamique stochastique de la régulation transcriptionnelle, nous proposons un second modèle décrivant les événements d'association/dissociation et de modification de la chromatine en se basant sur l'affinité coopérative/compétitive des molécules et leur potentielle activité enzymatique ou de remodelage. Par des techniques analytiques et computationnelles, nous caractérisons alors l'activité du promoteur à l'aide d'outils de théorie du signal, mais aussi en reproduisant les mesures obtenues par diverses techniques expérimentales (cinétique de ChIP, FRAP, FRET, cytométrie de flux . . .). L'analyse de ce modèle démontre que l'activité spontanée du promoteur peut être complexe et structurée, présentant en particulier des dynamiques multi-échelles similaires à celles observées expérimentalement (turnover rapide des molécules, comportements cycliques lents, hétérogénéités transcriptionnelles . . .). Nous montrons enfin comment la confrontation de mesures expérimentales de diverses natures peut renseigner sur la structure du système sous-jacent. Ce modèle apparaît alors comme un cadre théorique général pour l'étude de la dynamique des promoteurs et pour l'interprétation intégrée de données expérimentales.

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Osman, Julien. "Connaissances expertes et modélisation pour l'exploitation d'images d'observation de la Terre à hautes résolutions spatiale, spectrale et temporelle." Thesis, Toulouse 3, 2015. http://www.theses.fr/2015TOU30022/document.

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Abstract:

Les futures missions spatiales d'observation de la Terre, Venµs et Sentinelle (1 et 2), fourniront un flot de données inédit en termes de résolution spatiale, revisite temporelle et richesse spectrale. Afin d'exploiter de façon efficace ces données pour la réalisation de cartes d'occupation des sols ou de détection de changements, des approches rapides, robustes et le moins supervisées possibles seront nécessaires. Un exemple d'utilisation de ces données pourrait être d'identifier, dès le mois de mai, les surfaces couvertes par du maïs dans tout le Sud-ouest de la France. Ou encore d'obtenir une carte d'occupation des sols mensuelle, dans un délai très court, à l'échelle de grandes régions. On constate que les images seules ne permettent pas d'obtenir de telles données. Nous avons cependant d'autres types d'informations à notre disposition, qui ont jusqu'alors été très peu exploitées. Ce travail de thèse a consisté à identifier les informations dites a priori disponibles, évaluer leur pertinence, et les introduire dans les chaînes de traitement déjà existantes pour chiffrer leur apport. Nous nous sommes intéressés en particulier au domaine du suivi de l'agriculture. Les informations que nous avons utilisées sont, entre autres, les connaissances sur les pratiques agricoles (rotations de culture, irrigation, alternances de catégories de cultures, etc.), les tailles des parcelles et la topographie. Nous avons principalement travaillé avec 2 sources de connaissances a priori : * Celles contenues dans des bases de données telles que le Registre Parcellaire Graphique (RPG). Nous avons utilisé des méthodes d'apprentissage automatique sur les données pour les extraire. * Celles fournies par des experts. Nous les avons modélisées à l'aide de règles de la logique de 1er ordre. Une des contributions de cette thèse est la sélection et l'évaluation d'un outil qui permette d'extraire l'information et de la traiter, de manière à ce qu'elle soit introduite de façon efficace dans les algorithmes de classification déjà existants. Pour cela, nous avons utilisé la Logique de Markov, un outil statistique capable de travailler à la fois sur des informations issues de bases de données, et sur des informations modélisées sous la forme de règles logiques. Nous avons montré que l'utilisation de ces données permet d'améliorer la qualité des cartes d'occupation du sol. Nous avons de plus montré que ces informations permettent d'obtenir des cartes en quasi-temps-réel, dont la qualité va crescendo avec l'arrivé de nouvelles informations. En conclusion de ce travail de thèse, nous donnons des pistes pour appliquer la même méthodologie à d'autres domaines, en particulier au suivi des forêts tropicales et à la cartographie générique de l'occupation du sol
The future Earth observation space missions, Venµs and Sentinel (1 and 2), will provide us with a flow of data unseen in terms of spatial, spectral and temporal resolution. To use these data efficiently for the generation of land cover maps or change detection, we need fast, robust approaches that require as little supervision as possible. For instance, a concrete use of these data could be the identification, as early as May, of the area growing corn in all the South-West part of France. Or obtaining a monthly land cover map, in a slight delay, on large areas. Images alone don't allow us to reach such goals. Nevertheless, other information is available, which hasn't been really used. The main goal of this thesis is to identify available prior information, evaluate its revelance, and introduce it in preexisting processing chains to assess its contribution. We focused on agriculture monitoring. The information we used is knowledge on farming practices (crop rotations, irrigation, crop class alternation, etc) and the size and the topography of the fields. We mainly worked with 2 sources of prior knowledge: * Knowledge contained in databases such as the Registre Parcellaire Graphique (RPG). We used data mining methods to extract it. * Knowledge provided by experts. We modeled it with 1\up{st} order logic rules. One contribution of this thesis is the selection and assessment of a tool allowing us to extract and process information in a way that we can introduce it efficiently in preexisting classification algorithms: Markov Logic. Markov Logic is a statistical tool able to work with both information from databases and information modeled with logic rules. We show that using these data increases the quality of the land cover maps. We also show that this information allows us to obtain real time maps, whose quality increases with the arrival of new information. As a conclusion of this thesis work, we provide outlooks for applying the same methodology to other areas, such as the monitoring of tropical forests dans generic land cover mapping

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Gascon, Tania. "Impact de la résolution spatiale et temporelle des entrées pluviométriques pour la modélisation hydrologique en Afrique de l'Ouest et implication dans l'utilisation des produits satellitaires : Etude de cas sur le Bassin de l’Ouémé au Benin." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2016. http://www.theses.fr/2016GREAU046/document.

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Abstract:

Les zones intertropicales sont caractérisées par des précipitations très variables dans l'espace et le temps qui peuvent produire sur une même région des conditions de sécheresse prolongées entrecoupées d'événements pluviométriques intenses. Ces extrêmes secs et humides peuvent provoquer des pénuries d’eau ou des inondations, mettant en péril des populations souvent très vulnérables aux aléas climatiques. C'est particulièrement le cas de l'Afrique de l'Ouest qui, dans un contexte de conditions sèches dominantes depuis les années 1970, subit ces deux dernières décennies un nombre croissant d'inondations. Face à un réchauffement climatique déjà bien réel, mais qui va se renforcer avec des conséquences sur le cycle de l'eau encore très incertaines, il est nécessaire de mieux comprendre comment la variabilité climatique – et en l’occurrence plus spécifiquement la variabilité pluviométrique, impacte la variabilité hydrologique. On dispose pour cela de modèles numériques de surface qui représentent de façon explicite les principaux processus intervenant dans les bilans d’eau. Ils doivent être alimentés par des champs de forçage pluviométrique à des résolutions suffisamment fines pour bien représenter les variabilités de petite échelle qui caractérisent les précipitations tropicales (résolution spatiale de quelques kilomètres et pas de temps horaire ou inférieur). De telles résolutions sont la plupart du temps incompatibles avec les échelles des données issues des réseaux pluviométriques nationaux en Afrique de l'Ouest (densité moyenne de 1 pluviomètre pour 10.000 km² au pas de temps journalier). Il existe de surcroît des zones entières qui sont peu ou mal couvertes du fait de conditions climatiques difficiles ou du manque de moyens des services météorologiques nationaux. Dans ce contexte, la télédétection satellite s'avère très utile, mais elle ne permet pas encore d’atteindre les résolutions mentionnées plus haut. Compte tenu de cette situation, la question de la sensibilité des modèles hydrologiques à la résolution des champs pluviométriques utilisés pour les forcer constitue un sujet important, assez peu abordé en tant que tel dans la littérature consacrée à l’utilisation des données satellitaires pour forcer des modèles hydrologiques.Cette thèse s’attache donc à traiter séquentiellement deux questions distinctes, mais souvent confondues : i) quel est l’impact de la dégradation de la résolution spatio-temporelle des champs de forçages pluviométriques sur la réponse d’un modèle hydrologique, et ce en supposant que ces champs sont dépourvus d’erreur en moyenne ; ii) comment les champs de pluie estimés par satellite, qui présentent de façon combinée des problèmes de résolution et de biais, influencent-ils la réponse hydrologique simulée?Le jeu de données utilisé pour l’étude est celui du site soudanien de l’observatoire AMMA-CATCH au Benin (bassin de l’Ouémé, 13150 km2). Le réseau de pluviographes de cet observatoire permet de calculer des champs de référence à très fine résolution (0.05° et 30 minutes), utilisés pour forcer le modèle hydrologique DHSVM et constituer ainsi des débits simulés de référence. A partir de là il est possible de procéder à des études de sensibilité dans les deux directions mentionnées ci-dessus
Intertropical climates are characterized by a strong space-time variability of precipitation that can produce persistent dry spells and extreme rainfall events within the same region. These extreme climatic conditions directly impact water resources and flood occurrences, threatening populations that are highly vulnerable to natural hazards. This is especially the case in West Africa, where an increasing number of flood events has been reported over the last twenty years while the dry conditions that have started in the 1970's still prevail nowadays. While a significant climate warming is already observed in this region, there is more to come, with possible changes of the patterns of rainfall variability. It is thus of primary importance to better apprehend how sensitive is the hydrological response of West African catchments to small scale rainfall variability. Numerical models explicitly simulating the hydrological processes have already been tested and calibrated to represent the rainfall-runoff relationship of these catchments. They require high resolution (typically a few kilometers in space and one hour or less in time) rainfields as inputs, so as to account properly for the small scale variability of precipitation. However, this requirement is difficult to meet in a region where operational networks have a density which often does not exceed one gauge per 10000 km² and provide daily measurements only. Satellite remote sensing is consequently seen as a remedy to the shortcomings of ground monitoring, especially as it provides a continuous monitoring in space and time, but satellite rainfall products are still far from reaching the high space-time resolution mentioned above. In such a context, the sensitivity of hydrological models to the resolution of their forcing rainfields is an important topic, rarely tackled as such in the literature dealing with hydrological modeling based on satellite data.This PHD thesis thus focus on two related questions : i) how degrading the space-time resolution of forcing rainfields is influencing the response of hydrologic models, assuming that this degradation of the resolution has no influence on the biases ? ; ii) what are the consequences of using satellite rainfall products – which combine low resolution and bias problems – for simulating the response of catchments in tropical regions?To that end the AMMA-CATCH data set of the Ouémé catchment (13150 km2) in Benin is used. The high density recording raingauge network allows the computation of fine resolution rainfields (0.05°; 30 minutes), used as inputs to the DHSVM hydrological model, providing reference series of river flows at the outlet of the catchment

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Zaharescu, Andrei. "Contributions à la reconstruction spatiale et temporelle à partir de plusieurs caméras." Phd thesis, Grenoble INPG, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00379394.

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Abstract:

Cette thèse propose une méthodologie pour construire un système de reconstruction spatiale et temporelle à partir de plusieurs caméras: étalonnage des caméras et reconstruction 3-D éparse, reconstruction 3-D dense, reconstruction temporelle éparse et dense. Tout d'abord, une formulation probabiliste est dévelo-ppée en association avec des algorithmes de factorisation affine (méthode de reconstruction 3-D fondée sur la factorisation matricielle). Elle permet de récupérer à la fois les paramètres extrinsèques des caméras et les coordonnées 3-D des points de contrôle, étant données les correspondances 2-D de leurs projections et les paramètres intrinsèques des caméras. Le cadre proposé est robuste au bruit et se compare favorablement avec l'ajustement de faisceaux, une méthode standard de minimisation non-linéaire, qui exige un bon estimé initial non loin de l'optimum. Deuxièmement, une méthode d'évolution de maillages est proposée. Elle est capable de gérer les changements topologiques et les auto-intersections sans imposer de contraintes d'échantillonnage sur le maillage. La géométrie exacte du maillage est préservée, à l'exception des parties qui s'auto-intersectent, que l'on retriangularise localement. Des applications sont présentées: le morphing des maillages et la reconstruction 3-D à partir de plusieurs caméras en utilisant des méthodes variationnelles. Troisièmement, une méthode de regroupement de caméras qui utilise l'information de la scène est développée, capable de séparer des reconstructions à grande échelle qui consomment beaucoup de mémoire en plusieurs petites tâches indépendantes de reconstructions partielles utilisant moins de ressources. Enfin, un nouveau descripteur en 3 dimensions est proposé, défini sur des maillages triangulaires échantillonné uniformément. Il est invariant à la rotation, la translation, l'échelle, étant en mesure de capturer les informations géométriques et photométriques locales. Il est particulièrement utile dans le cadre multi-caméras, où les maillages reconstruits bénéficient de la couleur / texture. De plus, le descripteur est défini d'une manière générique pour une fonction quelconque tout au long de la surface (i.e. la couleur, la courbure). Des résultats de correspondance rigide et non rigide sont présentés. Finalement, le descripteur est intégré dans un cadre de suivi temporel dense du maillage.

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Le, Guyader Damien. "Modélisation des activités humaines en mer côtière." Phd thesis, Université de Bretagne occidentale - Brest, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00717420.

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Abstract:

Les mers côtières jouent un rôle essentiel pour les sociétés humaines. Mais la concentration et la diversité des activités qui s'y développent exercent une pression croissante sur cet espace et les milieux associés en générant des interactions parfois conflictuelles entre activités. La compréhension de ces interactions constitue un enjeu en termes de recherche et pour la société civile. Une méthodologie visant à décrire la distribution spatio-temporelle de différentes activités en mer côtière est donc conçue et mise en œuvre en rade de Brest. La collecte de données spatiales, temporelles, quantitatives et qualitatives combine l'analyse de bases de données spatio-temporelles comme celles issues du Système d'Identification Automatique (AIS), et le dépouillement d'entretiens semi-directifs menés auprès de personnes-ressources. À partir des données hétérogènes collectées, une information structurée dans une base de données spatio-temporelle (BDST) est produite. Dans un premier temps, son exploitation cartographique par un Système d'Information Géographique (SIG) permet la réalisation d'instantanés au pas de temps quotidien sur l'ensemble d'une année. La qualité de l'information temporelle et quantitative puis la nature et la source de l'information spatiale sont renseignées. Dans un second temps, la BDST est mobilisée pour identifier, spatialiser et quantifier les conflits d'usages potentiels et les interactions spatio-temporelles potentielles négatives entre les activités considérées en rade de Brest.

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Verrier, Sébastien. "Modélisation de la variabilité spatiale et temporelle des précipitations à la sub-mésoéchelle par une approche multifractale." Phd thesis, Université de Versailles-Saint Quentin en Yvelines, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00734327.

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Abstract:

Les précipitations sont caractérisées par une variabilité extrême sur une large gamme d'échelles spatiales et temporelles. Elles résultent de phénomènes non linéaires qui produisent des extrêmes violents et localisés difficiles à représenter dans les modèles météorologiques. Il est alors souhaitable de pouvoir disposer de représentations stochastiques susceptibles de reproduire les propriétés statistiques des précipitations aux différentes échelles. Une famille de candidats possibles est constituée par les cascades multifractales, initialement introduites en mécanique statistique de la turbulence. Dans ce travail, nous considérons le modèle des " multifractales universelles " (Schertzer & Lovejoy, 1987), qui permet de caractériser les propriétés statistiques d'un champ d'un point de vue multi-échelle au moyen de trois paramètres fondamentaux (" universels "). Nous avons appliqué des outils d'analyse multifractale à des jeux de données de précipitations représentatifs de la variabilité à la sub-mésoéchelle, notamment à des cartes radar de pluie et à des séries chronologiques à très haute résolution temporelle. Cette étude a permis d'identifier les gammes d' " invariance d'échelle " dans lesquelles des symétries multifractales prédominent, et d'estimer les trois paramètres universels. Nous montrons aussi que l'application des algorithmes d'analyse à l'intérieur des événements de pluie fournit des résultats sensiblement différents de ceux généralement publiés. On a pu démontrer, par des calculs théoriques et au moyen de simulations, que les algorithmes classiques d'analyse multifractale sont très sensibles à la proportion de zéros dans les champs, ce qui est évidemment problématique pour la pluie. Une méthode d'analyse pondérée par le support d'occurrence de pluie des données a été proposée pour corriger les biais. Les valeurs des paramètres universels corrigés semblent indiquer que la pluie et les scalaires passifs présentent certaines symétries d'échelles communes aux échelles suffisamment grandes pour que l'advection turbulente domine les effets inertiels. Enfin, on montre que l'existence de propriétés multifractales présente un grand intérêt au niveau des applications. Notamment, un algorithme de downscaling multifractal universel a été défini. Cet algorithme exploite les symétries caractérisées par les paramètres universels pour générer une variabilité statistiquement réaliste à des échelles plus fines qu'une échelle d'observation donnée. Potentiellement, cet algorithme pourrait être utilisé pour générer des séries de précipitations de résolution horaire à partir de données journalières, ou pour augmenter la résolution de cartes de précipitations, ce qui peut donner lieu à des applications en hydrologie.

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Regard, Vincent. "Variations temporelle et spatiale de la transition subduction-collision : tectonique de la transition Zagros-Makran (Iran) et modélisation analogique." Phd thesis, Aix-Marseille 3, 2003. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00003777.

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Abstract:

Les transitions spatiale et temporelle de la subduction à la collision sont des charnières géodynamiques. Nous précisons dans ce travail le rôle et le devenir de ces zones grâce à des modèles analogiques et l'étude tectonique d'un cas réel. La modélisation a montré qu'une transition temporelle entre subduction et collision est toujours marquée par une phase de subduction continentale. La durée de cette phase dépend de la façon dont se déforme la lithosphère subductée en profondeur. Plus elle se déforme, plus courte est la subduction continentale. Dans le cas d'une transition latérale entre subduction et collision, la déformation de la plaque supérieure est aussi fonction de sa résistance à la déformation et notamment de l'existence de zones de faiblesse. Notre analyse tectonique montre que la déformation actuelle à la transition Zagros-Makran (SE Iran) est distribuée sur un large domaine, au niveau de deux systèmes de failles, d'orientation N 160° et N 0°. Le régime est globalement transpressif, et montre deux phases distinctes. 1-Mio-Pliocène : failles inverses avec un probable partitionnement avec des plis. 2-Plio-Quaternaire : déformation purement cassante, avec une contrainte principale horizontale, s1, de direction NE-SO, homogène sur toute la zone. L'analyse de marqueurs géomorphologiques décalés et datés (datations 10Be, et corrélations paléoclimatiques et archéologiques), nous a permis de déterminer les vitesses de déplacement de chaque faille et d'obtenir le déplacement total sur la zone, de 12±2 mm/a dans une direction environ ~10°. La distribution de la déformation montrée par la tectonique peut être attribuée à la prolongation du slab du Makran sous le Zagros, et montre, comme la modélisation, à quel point la déformation de surface est tributaire de processus profonds. La déformation en Iran comme celle des modèles montre de plus une forte localisation de la déformation par des zones de faiblesse héritées de l'histoire géologique régionale.

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Raillard, Nicolas. "Modélisation du comportement extrême de processus spatio-temporels. Applications en océanographie et météorologie." Phd thesis, Université Rennes 1, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00656468.

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Abstract:

Ce travail de thèse porte sur l'étude des extrêmes d'une variable océanique importante dans le cadre des applications: la hauteur significative des vagues. Cette quantité est observée fidèlement par des satellites, mais cette source de donnée produit des données complexes du fait d'une répartition des observations irrégulière, en temps et en espace. Ce problème est primordial dans le cadre de l'étude des extrêmes, car peu de modèles statistiques sont adaptés à de telles données. Deux modèles sont présentés dans ce document. Nous commençons par décrire un modèle d'interpolation basé sur l'estimation des vitesses de déplacement des structures d'états de mer à l'aide de méthodes de filtrage particulaire. Ensuite nous avons mis en place une procédure d'estimation de la structure d'ordre deux du champ déplacé, dans le but d'appliquer une interpolation. Cette procédure a montré une amélioration par rapport aux techniques usuelles, mais une insuffisance pour modéliser les extrêmes. Dans un second temps, nous mettons en oeuvre une procédure pour modéliser les dépassements de seuils d'un processus observé à temps irrégulier ou avec des valeurs manquantes. Nous proposons un modèle basé sur les méthodes de dépassement de seuils multi-variés et les extrêmes de processus, ainsi qu'une méthode d'estimation des paramètres par des techniques de vraisemblance composite. Enfin, nous montrons la convergence de l'estimateur et, à l'aide de simulations ainsi que par une application à des données de hauteurs significatives, nous concluons que la prise en compte de tous les dépassements permet d'améliorer l'estimation des niveaux de retour de même que de la description de la durée des extrêmes.

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Zahar, Yadh. "Modélisation spatiale et temporelle des précipitations extrêmes et érosives en Tunisie centrale en vue de l'aménagement des petits bassins hydrologiques." Nice, 1994. http://www.theses.fr/1994NICE2015.

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Abstract:

Cette recherche porte sur deux points méthodologiques essentiels: l'étude des pluies extrêmes et l'analyse de l'érosivité des pluies en Tunisie centrale. La première partie concerne l'analyse statistique des séries pluviographiques et met en évidence: la bonne adéquation des lois de Gumbel et Montana aux séries de maxima saisonniers et annuels, pour différents pas de temps compris entre la demi-heure et 24 heures, la liaison entre le paramètre b de la loi de Montana, et le rapport des gradex des pluies journalières d'automne et annuels, ainsi que l'indépendance de ce paramètre avec les périodes de retour. Ainsi, la statistique des pluies extrêmes se caractérise assez bien à partir des trois paramètres: la pluie journalière décennale, le gradex journalier, et le paramètre b de la loi de Montana. Ces trois paramètres sont estimes sur les séries pluviométriques, et font l'objet d'une cartographie. L'application pratique de ce volet consistait enfin à fournir aux projecteurs une méthodologie régionale de prédétermination des pluies extrêmes horaires en tout lieu géographique et pour différentes durées comprises entre 30 minutes et 24 heures. La seconde partie aborde l'analyse de l'érosivité des pluies. Cette analyse s'est faite à l'aide d'un générateur stochastique des pluies, et du modèle pluie-érosivité de Wischmeier. On observe que la liaison de l'index r d'érosivité des pluies par rapport aux paramètres de pluie est particulièrement forte avec les intensités en 30 minutes. L'évènement érosif maximal de l'année est souvent très fortement érosif, si bien que l'ensemble de ces évènements extrêmes sur de longues périodes sont responsables de plus de 50% de l'érosion. Leur apparition est fréquente au printemps et surtout à l'automne. L'index des pluies se cumulant dans le temps comme l'érosion ou le dépôt de sédiments, nous avons simulé l'envasement progressif des retenues d'eau, afin de rechercher une méthode probabiliste de prédiction de leur durée de service. Nous avons notamment analyse les probabilités d'écart par rapport à une durée de service moyenne préalablement estimée
The research work presented in this thesis addresses two essential methodological themes: the study of extreme rainfalls, and the analysis of the rainfall erosivity in central tunisia. The first part of the study, devoted to the statistical analysis of the rainfall series, has highlighted the following aspects: the good fit between gumbel's and montana's laws at the seasonal and annual series of maxima for various time lags ranging from 30 minutes to 24 hours and the link between the b perameter of montana's law and the gradex ratio of the daily autumnal and annual rainfalls, as well as the independence of this parameter vis-a-vis the return intervals. The statistical analysis of extreme rainfalls may thus be well characterized using the three parameters that are the decenial rainfall on a daily basis,the daily gradex and the b parameter of montana's law. These three parameters are estimated from the rainfall series and have ben mapped. Such maps present the advantage of being generated from recent data collected over the study area. The practical application of part one of the study has finally consisted in providing a regionally valid methodology of aid to planners in predetermining extreme rainfalls on an hourly basis at any given point and for durations ranging from 30 minutes to 24 hours. Part two is devoted to the analysis of rainfall erosivity. The methodological procedure has been based on a stochastic rainfall generator and on the rainfall-erosivity model of wischmeier. It was observed that the distribution of the r inde of rainfall erositivy in relation of rainfall parameters is especially strong with the 30 minutes intensities because of their short duration. The maximum erosive event in the year is often extremely erosive, such that the sum of the extreme episodes over long periods accounts for over 50% of the measured erosion. These episodes are most commonly observed in spring, and especially in autumn

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Alglave, Baptiste. "Inférer la distribution spatio-temporelle des espèces d’intérêt halieutique et identifier leurs habitats essentiels : modéliser l’échantillonnage préférentiel et le changement de support pour intégrer des sources de données hétérogènes." Electronic Thesis or Diss., Rennes, Agrocampus Ouest, 2022. http://www.theses.fr/2022NSARH117.

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Abstract:

La cartographie de la répartition des espèces d’intérêts halieutiques et l'identification de leurs zones fonctionnelles est cruciale pour assurer le renouvellement des espèces et pour l’aménagement de l’espace marin. Pour autant, la localisation des habitats essentiels des poissons, et plus particulièrement des frayères, reste incertaine pour de nombreuses espèces exploitées.Les données de référence pour cartographier la distribution des espèces exploitées et identifier leurs frayères sont issues de campagnes scientifiques qui bénéficient d'un protocole d'échantillonnage standardisé. Ces campagnes ont généralement lieu une ou deux fois par an, elles prélèvent un nombre limité d'échantillons et elles peuvent ne pas correspondre à la période de reproduction des espèces étudiées. Elles sont donc limitées pour identifier les frayères des espèces d’intérêt halieutique.Par ailleurs, les déclarations de capture des pêcheurs (logbook) fournissent des informations sur l'ensemble de l’année avec une densité d'échantillonnage supérieure à celle des données scientifiques.En les combinant aux données de géolocalisation des navires disponibles par le système de surveillance des navires de pêche (VMS), les données de déclarations peuvent permettre de compléter l’information apportée par les données de campagne.Dans cette thèse, nous avons développé un modèle statistique qui permet de combiner les données commerciales et scientifiques pour inférer la distribution des espèces d’intérêt halieutique à une résolution spatio-temporelle fine. Le modèle permet de prendre en compte le comportement de ciblage des pêcheurs (échantillonnage préférentiel) et d’intégrer les données de déclarations qui sont définies à une résolution spatiale grossière pour inférer la distribution des espèces à une résolution fine (changement de support). Les cartes de la distribution des espèces permettent d’identifier les zones d'agrégation pendant la saison de reproduction. Nous décrivons également les applications potentielles du cadre de modélisation pour l’aménagement de l'espace marin et les extensions qui pourraient être ajoutées à la version actuelle du modèle
Mapping fish distribution and identifying fish essential habitats grounds is key to ensure species renewal and manage the marine space. Information on the location of fish essential habitats and specifically of fish spawning grounds is still lacking for many harvested species.The reference data to map fish distribution and identify spawning grounds are scientific survey data. These data benefit from a standardized sampling protocol. However, due to their costs, they also generally suffer from a low sampling density in space and time. In particular, they generally occur once or twice a year and they may mismatch fish reproduction.Commercial declarations combined with Vessel Monitoring System data could prove highly valuable to complement the information brought by scientific survey data as fishermen landings provide information on the full year with a much denser sampling density. In this PhD, we developed an integrated statistical framework that allows to combine commercial and scientific data sources to infer fish distribution in space and time. Our approach accounts for fishermen targeting behavior towards areas of higher biomass (preferential sampling) and allows to infer fine scale species distribution based on spatially aggregated declarations data (change of support). We demonstrate the ability of the framework to produce monthly maps of fish distribution and to identify aggregation areas during reproduction season. We also outline the potential applications of the framework for Marine Spatial Planning and discuss several extensions that could be added to the actual model

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Tadé, Valentina. "Modélisation de la variabilité spatiale et temporelle de la température de surface pour un sol homogène avec relief." Phd thesis, Université de Provence - Aix-Marseille I, 2004. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00084669.

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Abstract:

Cette étude traite de la simulation de la variabilité spatiale et temporelle de la température de surface pour des sols avec relief.

L'approche 1D développée pour les modèles simplifiés consiste à exprimer la température en un point de la surface du sol avec relief comme une combinaison d'une température "ombre" et d'une température "soleil" du sol équivalent plat horizontal. Les phénomènes prépondérants de la variabilité de la température sont isolés par la réalisation de mesures en extérieur sur une maquette à profil sinusoïdal. Les mesures obtenues permettent de valider le code thermique 3D de référence.

Différents modèles analytiques 1D sont développés et validés par rapport à ce code. L'application de la méthode "ombre/soleil" par passage dans l'espace de Fourier conduit à une bonne concordance entre le modèle et la solution de référence 3D.

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Rannou, Klervi. "Tessellations à base de champs aléatoires gaussiens. Application à la modélisation spatiale et temporelle de l'endothélium cornéen humain." Thesis, Lyon, 2016. http://www.theses.fr/2016LYSEM032/document.

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Abstract:

Les tessellations, aussi appelées mosaïques, permettent de modéliser de nombreuses structures, comme des assemblages de cellules en biologie ou de grains en science des matériaux. La tessellation aléatoire la plus connue est le diagramme de Voronoï qui à partir d'un ensemble de points, appelés germes, partitionne le plan. L'approche innovante de cette thèse est d'utiliser des champs aléatoires gaussiens pour générer des germes et des distances aléatoires, qui vont permettre de simuler une grande variété de tessellations en termes de formes et de tailles des cellules.Pour connaître les propriétés des tessellations simulées à partir de champs aléatoires gaussiens, celles-ci vont être caractérisées et comparées à d'autres tessellations. Tout d'abord par une approche ponctuelle en étudiant les germes, dont leur distribution spatiale. Puis par une approche par région, en étudiant la géométrie et la morphométrie des cellules.L'endothélium cornéen humain est une monocouche de cellules formant un pavage hexagonal régulier à la naissance, et perdant de sa régularité ensuite. La qualité du greffon cornéen est donnée par certaines observations, comme la densité, l'homogénéité de la forme et des tailles des cellules endothéliales.L'évolution avec l'âge de cette mosaïque cornéenne va être caractérisée à partir d’une base d’images de l’endothélium. L'originalité est ensuite d'effectuer une estimation de l'âge d’un endothélium à partir des différentes mesures permettant de caractériser les tessellations, et enfin de mettre en place une méthode prometteuse afin de savoir si une cornée a une évolution normale
Tessellations, also called mosaics, are used to model many structures, for example cellular arrangements in biology or grains in material science. The most known tessellation is the Voronoï diagram which partitions the space from a set of points, called germs. The innovative approach of this thesis is to use Gaussian random fields to generate germs and random distances. The use of random fields allows to simulate a great variety of tessellations in terms of cells forms and sizes.To study the properties of each type of tessellation, they are characterized: first, by studying the germs, including their spatial distribution, and then by analyzing the cells geometry and morphometry. These tessellations are also compared to other known tessellations.The human corneal endothelium is a mono-layer of cells forming a regular hexagonal mosaic at birth, and losing his regularity later. The corneal graft quality is given by some observations made on the endothelial mosaic (cells density, the homogeneity of cells sizes and shapes).A database of endothelium images allows to characterize the evolution with age of the corneal mosaic. The originality is to estimate the age of an endothelium based on the measures computed to characterize the tessellations, and finally to set up a promising method to evaluate if a corneal evolution is normal

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Grillot, Christine. "Fonctionnement hydrologique et dynamique des nutriments d'une rivière intermittente méditerranéenne en étiage et en crues. Analyse spatiale et temporelle." Phd thesis, Université Montpellier II - Sciences et Techniques du Languedoc, 2006. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00142396.

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Abstract:

La thèse, inscrite dans le programme européen tempQsim, a pour objectif d'identifier des périodes critiques pour la qualité de l'eau - azote et phosphore, des rivières intermittentes. L'étude a été menée sur la Vène, tributaire de l'étang de Thau. Quatre composantes principales participent à l'écoulement: les zones urbaines, les zones agricoles, deux sources karstiques et les rejets de stations d'épurations (STEP).
Quatre modes hydrologiques ont été identifiés. (1) A l'étiage, la rivière s'assèche et les rejets des STEPs sont la seule contribution au débit de la rivière. (2) A la reprise de l'écoulement, des crues rapides se succèdent, liées soit au ruissellement sur les zones urbaines, voire agricoles, soit aux sources karstiques. (3) Les crues de hautes eaux sont provoquées par la mise en charge du karst. (4) Le tarissement commence quand la source karstique la plus en amont s'arrête. D'une année à l'autre, la durée et les caractéristiques des modes hydrologiques sont très variables.
La mise en œuvre d'une modélisation conceptuelle, axée sur les événements de crues rapides, a permis de reproduire convenablement les crues de reprise d'écoulement.
Le niveau de contamination de la rivière est faible et les variations de flux sont liées aux crues. Trois modes de dynamique des nutriments ont été distingués. (1) Lors des périodes d'accumulation, les nutriments issus des rejets des STEPs, sont stockés dans le lit de la rivière : le phosphore est précipité, l'azote est dénitrifié. (2) Lors des crues de reprise d'écoulement, les nutriments, surtout le phosphore, sont remobilisés dans le lit de la rivière. (3) Lors des crues de hautes eaux, les nutriments proviennent du bassin versant et des sources karstiques.
Cette étude montre comment la dynamique des nutriments est liée au fonctionnement hydrologique : l'étiage est une période critique du point de vue du niveau de contamination et de l'accumulation des nutriments, et les crues rapides provoquent leur remobilisation.

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Philippe, Christelle. "Analyse de la pollution atmosphérique aux échelles locale et régionale. Modélisation spatiale et temporelle à l'aide d'une méthode de scénarii épisodiques." Phd thesis, INSA de Rouen, 2004. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00006789.

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Abstract:

Pour évaluer l'impact d'une exposition à long terme à une pollution atmosphérique, il est nécessaire de procéder à des simulations sur de longues périodes (plusieurs mois, voir plusieurs années). Dans certains cas comme la pollution photochimique, le temps de calcul est rédhibitoire. Cela pousse soit vers une intensification des calculs grâce à la parallélisation, soit vers la simulation de scénarios représentatifs. Durant cette thèse, nous avons procédé à la parallélisation du code TRANSCHIM. L'efficacité obtenue pour des simulations avec une chimie photo oxydante est satisfaisante, mais le gain de temps reste limité pour des simulations inertes. De plus, dans le cadre du projet CITY DELTA, une méthode de scénarios épisodiques à été développée pour évaluer les concentrations de fond sur la région parisienne. Cette méthode, basée sur le tri statistique de journées météorologiques, a été validée par confrontation aux mesures de capteurs pour la période étudiée (avril à septembre 1999).

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Philippe, Christelle. "Analyse de la pollution atmosphérique aux échelles locale et régionale. Modélisation spatiale et temporelle à l'aide d'une méthode de scénarios épisodiques." Rouen, INSA, 2004. http://www.theses.fr/2004ISAM0005.

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Abstract:

Pour évaluer l'impact d'une exposition à long terme à une pollution atmosphérique, il est nécessaire de procéder à des simulations sur de longues périodes (plusieurs mois, voire plusieurs années). Dans certains cas comme la pollution photochimique, le temps de calcul est rédhibitoire. Cela pousse soit vers une intensification des calculs grâce à la parallélisation, soit vers la simulation de scénarios représentatifs. Durant cette thèse, nous avons procédé à la parallélisation du code TRANSCHIM. L'efficacité obtenue pour des simulations avec une chimie photo oxydante est satisfaisante, mais le gain de temps reste limité pour des simulations inertes. De plus, dans le cadre du projet CITY DELTA, une méthode de scénarios épisodiques a été développée pour évaluer les concentrations de fond sur la région parisienne. Cette méthode, basée sur le tri statistique de journées météorologiques, a été validée par confrontation aux mesures de capteurs pour la période étudiée (avril à septembre 1999).

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Guekie, Simo Aubin Thibaut. "Effets de la variation spatiale et temporelle des propriétés des terrains sur les défaillances des réseaux enterrés." Thesis, Bordeaux 1, 2012. http://www.theses.fr/2012BOR14679/document.

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Abstract:

Les interactions entre la nappe phréatique peu profonde et les réseaux d’assainissement sont en général très complexes. Dans le but d’étudier l’impact des variations du niveau de la nappe phréatique sur les dégradations des conduites, un modèle hydrogéologique numérique tridimensionnel (3D) de la nappe phréatique ayant un aquifère multicouche au sein d’une zone de 83 km2 de l’agglomération bordelaise (Mérignac, Pessac, Talence) a été développé, calibré et validé. Pour ce faire, un modèle conceptuel de cet aquifère multicouche a dans un premier temps été défini sur la base des descriptions lithostratigraphiques des forages. Puis un travail géostatistique a été entrepris pour construire les limites des formations géologiques et les cartes piézométriques issues de campagnes de mesures de hauteurs d’eau de la nappe phréatique. Nous avons par la suite développé une méthodologie originale de transformation de l’information lithologique au droit des sondages en perméabilités, puis en champs de perméabilités en utilisant des méthodes géostatistiques. Dans un second temps, les conditions hydrogéologiques ont été simulées en utilisant le logiciel Visual Modflow ©. Les paramètres hydrogéologiques ont été calibrés manuellement et automatiquement sur la base des niveaux d’eau mesurés lors des campagnes de juillet 2010, octobre 2010 et mars 2011. La validation du modèle qui s’est effectuée en simulant les cotes piézométriques au pas mi-décadaire allant de juin 1993 à mai 2012 montre que les chroniques piézométriques observées sur les 35 piézomètres du domaine étudié sont correctement restituées et la dynamique de la nappe phréatique est reproduite. Dans un dernier temps, les distributions spatiales et temporelles des cotes piézométriques simulées ont permis d’identifier les zones d’ennoiement des réseaux d’assainissements en comparant les cotes piézométriques aux cotes des réseaux. Ces zones d’ennoiement ont été comparées aux principaux secteurs de casses de canalisations. Les secteurs de casses de canalisations sont localisés dans les zones à faible probabilité d’ennoiement des conduites. L’environnement naturel hydrogéologique pris comme paramètre isolé ne constitue donc pas un facteur explicatif au phénomène de casses des canalisations
The interactions between shallow groundwater and sewer network are generally complex. The aim of this research is to study the impact of the water table level variation on the damages of the buried pipes. For this purpose, a three-dimensional (3D) numerical groundwater flow model of the shallow multi-aquifer of the Bordeaux urban area, within a 83 km2 area (Mérignac, Pessac, Talence), is developed, calibrated and validated. In order to do this, in a first step, a conceptual model was built based on stratigraphic descriptions of the boreholes. A geostastistical study was carried out to build the limits of the geological layers and the piezometrical maps from the measurement campaigns of water table levels. Then, an original methodology to transform the description of lithological units to local hydraulic conductivity values is proposed and the reconstruction of hydraulic conductivity fields at the urban scale was performed based on geostatistical methods. In a second step, hydrogeological conditions were simulated using the finite-difference groundwater flow model MODFLOW-2005 (Visual Modflow ©). The hydrogeological parameters were then calibrated manually and automatically based on water table elevation data measured in July 2010, October 2010 and March 2010. The model validation covered 6890 days, from June 1993 to may 2012. The results showed that the simulated heads are quite accurate and reproduce the main dynamics of the system at 35 piezometers. The spatial and temporal distribution of the heads of the piezometers simulated permitted to identify the flooding zones of the sewer network by comparing the piezometric head with the altitude of the networks. The sectors where the pipes are damaged were localized in the zone wherein there is low probability of flooding. Additionally, the natural hydrologic environment, taken as a sole factor, cannot explain the pipe breakage phenomena

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Klein, Olivier. "Modélisation et représentations spatio-temporelles des déplacements quotidiens urbains : Application à l'aire urbaine Belfort-Montbéliard." Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008), 2007. https://publication-theses.unistra.fr/public/theses_doctorat/2007/KLEIN_Olivier_2007.pdf.

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Abstract:

Le temps et les mobilités quotidiennes s'imposent, aujourd'hui, comme des critères caractérisant la qualité de vie et l'attractivité des territoires dans les sociétés modernes. Pourtant, l'approche temporelle et son rapport à l'espace restent insuffisamment pris en compte par les acteurs dans l’analyse du fonctionnement de leurs territoires. Une lacune qui peut, notamment, s'expliquer par l'insuffisance, l'inadaptation et le manque de pertinence des représentations cartographiques utilisées. Cette recherche propose une démarche méthodologique reproductible destinée aux acteurs politiques afin de les aider à prendre des décisions d'aménagement cohérentes et adaptées. Placer la carte et plus globalement l'image – outil de raisonnement et canal de communication – au cœur de la démarche doit permettre de faciliter les échanges, les dialogues et les concertations entre acteurs divers du territoire. Compte tenu des insuffisances des données comme des systèmes de gestion de bases de données, cette thèse s’est attachée à déterminer un type de données à construire puis à mettre au point une structuration adaptée. Elle développe une recherche théorique sur leur visualisation afin d’intégrer l'ensemble dans un prototype opérationnel. Des applications à différentes échelles sur l'Aire Urbaine Belfort-Montbéliard illustrent les possibilités de visualisation et permettent de mieux comprendre les phénomènes et processus en œuvre
Time and daily mobility are, nowadays, essential criteria characterizing the quality of life and territories attractiveness in modern societies. However, the temporal approach and its relation with space are not enough taken into account by actors to analyze their territories functioning. That gap can be partly explained, by the deficiency, the maladjustment and the lack of relevance of the cartographic representations that are used. This research proposes a reproducible methodological process for political actors to help them in taking coherent and adapted planning decisions. Putting the map, and most overall the picture – reasoning tool and communication channel – in the core of the process should make exchanges, talks and consultations easier between various territories actors. Considering data and the associated management systems deficiencies, this thesis applies to establish a type of data to build in order to finalize an adapted data structure. It also develops a theoretical research on spatiotemporal data visualization and integrates the whole in an operational prototype. Applications at different scales on the Belfort-Montbéliard Urban Area illustrate the visualization’s possibilities and allow a better understanding of phenomena and processes on work

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Talbot, Grégoire. "L'intégration spatiale et temporelle du partage des ressources dans un système agroforestiers noyers-céréales, une clef pour en comprendre la productivité ?" Thesis, Montpellier 2, 2011. http://www.theses.fr/2011MON20219/document.

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Abstract:

Des mesures sur parcelles agroforestières (mélanges d'arbres et de cultures) expérimentales mettent en évidence des productivités exceptionnelles, avec des gains de plus de 30% par rapport à l'assolement de cultures pures. Nous avons mis au point et utilisé un modèle numérique dynamique en 3-D (Hi-sAFe) pour (1) tester si l'intégration spatio-temporelle du partage des ressources (lumière, eau, azote) entre espèces suffit à expliquer cette productivité et (2) évaluer l'impact de différents choix de conception ou de gestion sur cette productivité, à partir d'une compréhension des processus impliqués.Nous avons développé une méthode originale d'analyse des données simulées pour identifier et hiérarchiser les processus déterminant le rendement. Le modèle a été paramétré et calibré sur un système noyer hybride / blé dur situé sur le domaine de Restinclières (Hérault, France). Après une analyse détaillée du fonctionnement de ce système, nous avons exploré par expérimentation virtuelle sa réponse à des choix de conception: (1) traits phénologiques des espèces associées, et (2) densité et disposition des arbres sur la parcelle. Par la richesse de son comportement, Hi-sAFe permet un regard nouveau sur le fonctionnement des systèmes agroforestiers. Il éclaire la complexité du système réel. Nos résultats permettent de proposer une interprétation déterministe du rendement de chaque espèce et de la productivité totale de l'association (Land Equivalent Ratio). L'analyse des expérimentations virtuelles permet de proposer des pistes concrètes pour l'optimisation des systèmes agroforestiers
Measurements on experimental silvoarable agroforestry plots (mixed tree-crop) showed exceptionally high productivity, with yields more than 30% higher compared to the separate crop and tree systems. We developed a 3-D process-based model (Hi-sAFe) and used it to (1) test if the spatiotemporal integration of resources sharing (light, water, nitrogen) between species could explain this productivity and (2) assess how agroforestry design or management may affect this productivity. We developed a novel method for the analysis of simulated data to identify and sort the processes determining yield by order of importance. The model was parameterized and calibrated on a hybrid walnut / durum wheat located on the Restinclières field (Hérault, France). After a detailed analysis of the functioning of this system, we explored by virtual experiments its response to design choices: (1) phenological traits of associated species, and (2) density and location of trees on the plot. The comprehensiveness of the Hi-sAFe model provides a new insight into the functioning of agroforestry systems. It clarifies the complexity of the real system. Our results put forward a deterministic interpretation of the performance of each species and of the total productivity of the crop-tree association (Land Equivalent Ratio). The analysis of virtual experiments offers practical ways for optimizing agroforestry systems

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Dhokkar, Sonia. "Etude des phénomènes thermiques dans un MOSFET en commutation : mesure de la température à haute résolution spatiale et temporelle par radiométrie proche infrarouge et confrontation à un modèle thermique." Poitiers, 2008. http://www.theses.fr/2008POIT2305.

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Abstract:

Cette étude concerne les phénomènes transitoires thermiques locaux dans les composants électroniques de puissances. Le composant étudié est un MOSFET (faible tension, fort courant) utilisé dans la réalisation du convertisseur réversible StARs (Starter Alternator Reversible system). Autre que le fonctionnement en régime permanant et périodique qui engendrent une forte dissipation thermique, le MOSFET de puissances utilisés dans les onduleurs basse tension, nécessite une bonne tenue en régime d’avalanche. Pour aborder les problèmes thermiques de ces composants durant ces différents régimes de fonctionnement, notre démarche a consisté en une analyse fine du composant, le développement d’une méthode expérimentale complétée par une modélisation thermique fine en 3D du composant électronique. En premier, un important travail de caractérisation du MOSFET a été effectué. Les paramètres géométriques, physico-chimiques et thermo-physiques utilisés dans les deux approches, sont obtenus à partir d’une caractérisation fine du composant électronique étudié. Ensuite, l’étude et la réalisation d’un montage permettant la mesure de la température de la puce semi-conductrice à haute résolution spatiale et temporelle, la localisation des points chauds ainsi que la détermination de la répartition de température à la surface du composant a été effectuée. La bande spectrale de mesure est située dans le très proche infrarouge ([λ=1-1,7μm]). Plusieurs configurations de montage ont été réalisées pour déterminer les meilleurs compromis entre résolution spatiale, résolution temporelle et niveau de la température à mesurer nécessitant à chaque fois un important travail d’étalonnage optique et thermique. Une validation des mesures sur un fil chaud, de 5μm de diamètre étalonné en température a été réalisé mettant en évidence la haute résolution spatiale obtenue par ce montage ainsi que la sensibilité des détecteurs à des faibles variations de température. Des mesures de température en surface du MOSFET, pendant des cycles de fonctionnement périodique et impulsionnel, sont réalisés. Une étude du comportement thermique local du MOSFET durant le phénomène est effectuée. Enfin, l’utilisation d’un logiciel de modélisation par éléments finis 3D, permet de déterminer la diffusion thermique dans le composant en associant les phénomènes électriques (dissipation). Une comparaison entre les simulations obtenues à partir d’une modélisation thermique simplifiée et les résultats obtenus par le modèle détaillé est réalisée. Une comparaison des résultats du modèle détaillé et des mesures dans le cas d’une commutation avec avalanche est effectuée.

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Lecocq, Franck. "Distribution spatiale et temporelle des coûts des politiques publiques de long terme sous incertitudes: théorie et pratique dans le cas de l'effet de serre." Phd thesis, ENGREF (AgroParisTech), 2000. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00000065.

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Abstract:

Alors même que les incertitudes sur l'effet de serre sont loin d'être résolues, l'inertie du système climatique nous interdit d'attendre avant de prendre une décision en matière d'effet de serre: il nous faut décider " sous controverses ". Dans un tel contexte, la légitimité même de l'économiste à examiner une double question d'équité spatiale (qui paye pour le climat ?) et temporelle (quand ?) est remise en cause. L'objet de cette thèse est de montrer que le calcul économique reste néanmoins un outil opératoire pour révéler des éléments de cohérence robustes face à l'incertitude, et aider ainsi à mettre un peu de rationalité dans le débat public. Une série de modèles d'optimisation des politiques climatiques nous permet d'introduire progressivement, d'articuler et d'évaluer numériquement ces différentes questions. Nous obtenons trois résultats principaux. En premier lieu, nous montrons que l'arbitrage entre court terme et long terme ne saurait se réduire au seul débat sur la valeur du taux d'actualisation. Sous incertitudes, les marges de manoeuvre que nous offrons à nos descendants, via les systèmes techniques ou institutionnels que nous leur laissons en héritage, se révèlent en effet tout aussi importantes. Ensuite, négocier l'entrée des pays du sud dans les politiques climatiques avec des règles d'allocation des quotas d'émissions apparaît difficile tant leurs conséquences dépendent des anticipations sur la croissance économique future. Rendre le système robuste impose un encadrement institutionnel du marché de permis d'émissions négociables. Enfin, cette thèse illustre la complémentarité entre éthique et économie: si l'économie n'a pas à définir ce qui est équitable, le calcul économique permet de montrer comment des raisonnements intuitivement justes, comme annuler le taux d'actualisation pour ne pas pénaliser les générations futures, ou allouer les quotas d'émissions au prorata de la population, peuvent en fait avoir des implications particulièrement discutables.

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Verdugo, Nicolás. "Caractérisation et modélisation de la variabilité spatiale de la phénologie de la vigne à l’échelle intra-parcellaire." Thesis, Montpellier, SupAgro, 2017. http://www.theses.fr/2017NSAM0015/document.

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Abstract:

Le suivi et la connaissance de la phénologie de la vigne sur plusieurs saisons sont des informations essentielles qui permettent de caractériser les régions viticoles, d’étudier le changement climatique et de planifier des pratiques agricoles telles que l'irrigation, la fertilisation, l'application de pesticides et la vendange à l'échelle parcellaire. La plupart des études menées sur de la phénologie de la vigne, considèrent la parcelle comme une unité de gestion homogène, sans tenir compte de la variabilité spatiale qui existe à cette échelle. Sur la base de travaux précédents qui mettent en évidence une forte variabilité intra-parcellaire en viticulture, ce travail de thèse vise à caractériser la variabilité spatiale de la phénologie de la vigne et les principaux facteurs qui la déterminent à l’échelle d’une parcelle viticole. Il vise aussi à en proposer un modèle de prédiction spatiale qui considère la variabilité de la phénologie de la vigne à cette échelle. Pour répondre à ces objectifs, quatre parcelles expérimentales situées dans la Vallée du Maule (Talca, Chili) ont été utilisées. Celles-ci correspondent aux principaux cépages rouges (Cabernet Sauvignon et Carménère) et blancs (Chardonnay et Sauvignon Blanc) cultivés au Chili. Ce travail a été réalisé tout au long 6 années de 2009 et 2015, au cours desquelles entre de deux et quatre séries des mesures ont été effectuées selon la parcelle viticole. Pour chaque parcelle, une grille régulière de 12 sites d'échantillonnage par hectare a été définie, sur chaque site, des mesures de la phénologie de la vigne, de la maturité des baies (accumulation des sucres), de l’état hydrique de la plante, de l’expression végétative, du rendement, des variables climatiques (température et hygrométrie), des propriétés physique du sol, entre autres, ont été réalisées. Les principaux résultats ont montré l'existence d’une variabilité spatiale de la phénologie de la vigne importante à l’échelle intra-parcellaire. Cette variabilité a été observée autant pour tous les stades phénologiques clés (débourrement, floraison et véraison) et pour l’accumulation des sucres dans les baies. Elle est structurée spatialement et stable au cours du temps. Son importance est similaire à la variabilité observée à des échelles spatiales régionale. Au niveau intra parcellaire, la topographie (différence d'altitude) a été identifiée comme le principal facteur d’influence sur la variabilité spatiale de la phénologie et de l’accumulation des sucres dans les baies. Dans le cas où la variabilité de la topographie de la parcelle viticole est faible, les caractéristiques du sol sont le second facteur expliquant la variabilité spatiale de la phénologie, tandis que les variables de la plante (expression végétative et rendement) expliquent la variabilité observée dans l'accumulation de sucre. La stabilité temporelle de la variabilité spatiale des stades phénologiques et de l'accumulation des sucres dans les baies, a permis de proposer un modèle spatial empirique qui permet d’estimer la valeur ces variables à l’échelle d’une parcelle viticole. L’originalité de l’approche proposée est d’utiliser une mesure ponctuelle de la phénologie ou de la teneur en sucres des baies, effectuée dans la parcelle viticole (site de référence) et une combinaison de coefficients site-spécifiques estimés à partir des données historiques. Ce modèle spatial permet d’obtenir des estimations de meilleure qualité en comparaison avec des méthodes classiques d’échantillonnage. Il permet d’obtenir des cartes pour les stades phénologiques clés et pour l’accumulation des sucres. Cette méthode pourrait être utilisée comme un outil pratique pour la planification de la gestion modulée des opérations au niveau intra-parcellaire, où la connaissance de la phénologie est essentielle pour la prise de décisions
The knowledge and monitoring of grapevine phenology over several seasons are important requirements for the characterization of vine regions, climate change studies and planning of various production activities such as irrigation, fertilization, phytosanitary applications and harvesting at the vine field scale. However, the main studies developed on grapevine phenology consider the vine field as a homogeneous unit of management and do not take into account the spatial variability observed at this spatial scale. Based on previous studies highlighting a significant variability at the within field level in viticulture, this doctoral research aims to characterize the spatial variability of grapevine phenology at the vine field scale, relating the main factors that determine this variability and proposing a spatial prediction model that considers the variability of phenology. In order to answer the above objectives, experiments were carried out in four vine fields located in the Maule Valley (Talca, Chile), considering the main red (Cabernet Sauvignon and Carménère) and white (Chardonnay and Sauvignon Blanc) cultivars planted in Chile. This experiment was carried out over 6 years between years 2009 and 2015. Within each vine field, a regular grid with 12 sampling sites per hectare was defined. Measurements of grapevine phenology, berry maturity (sugar accumulation), plant water status, vegetative expression, yield, climatic variables (temperature and relative humidity), soil physical properties, among others, were performed on each site. The main results showed the existence of a significant spatial variability of the phenological development at the within-field scale, observed for both key phenological stages (budburst, flowering and veraison) and sugar accumulation in berries. This spatial variability was spatially organized and stable over seasons, being comparable even with the observed variability at important spatial scales such as regional or vine valley. At the within-field scale, topography (elevation difference) was identified as the main integrative factor affecting the spatial variability of both grapevine phenology and maturity. If there is no variability in the topography, the soil characteristics become the second factor of the spatial variability of grapevine phenology, while plant variables (vegetative expression and yield) explained the observed variability in sugar accumulation at this scale. The temporal stability observed for the spatial variability of the phenological stages and sugar accumulation of berries allowed an empirical spatial model to be proposed. The model characterizes the spatial variability of these variables at the vine field scale. The originality of the approach is to use a single measurement of the grapevine phenology or sugar accumulation in the berries performed in the field (reference site) and a combination of site-specific coefficients estimated through historical data. The spatial model presented the best results when compared with classical sampling methods, allowing maps of key phenological stages and sugar accumulation to be obtained. This methodology could be used as a practical tool for the planning site-specific management operation at the vine field scale where phenology is essential for decision-making

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Ardon, Jean. "Modélisation probabiliste de la dépendance spatiale et temporelle appliquée à l’étude du péril sécheresse dans le cadre du régime français d’indemnisation des catastrophes naturelles." Thesis, La Rochelle, 2014. http://www.theses.fr/2014LAROS002.

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Abstract:

Les travaux présentés s’inscrivent dans le cadre des études menées par la Caisse centrale de réassurance (CCR) pour modéliser les événements catastrophes naturelles et en particulier le péril sécheresse. La sécheresse est le nom utilisé couramment pour désigner les dommages aux bâtiments causés par le phénomène de retrait-gonflement des argiles. Les recherches effectuées sont en lien avec un modèle d’estimation du coût annuel d’un événement sécheresse conçu en interne à CCR. Celui-ci croise des données assurantielles et des données d’humidité du sol pour estimer le coût d’un événement survenu. CCR souhaite faire évoluer ce modèle vers une version probabiliste qui consiste à concevoir un générateur d’événements fictifs, non nécessairement survenus mais possibles d’un point de vue physique. Ce générateur doit permettre notamment d’estimer la distribution de probabilité du coût d’une sécheresse potentielle. Afin de concevoir un générateur d’événements fictifs pour le modèle sécheresse de CCR, nous avons étudié puis mis en oeuvre différents outils mathématiques permettant de modéliser la dépendance de variables aléatoires spatio-temporelles. La méthode choisie consiste à étudier et modéliser séparément la dépendance spatiale et la dépendance temporelle. Pour modéliser la dépendance temporelle, les modèles retenus sont des modèles classiques utilisés pour les séries temporelles. Nous décomposons les séries temporelles des observations en identifiant tendance et saisonnalité puis en ajustant un modèle autorégressif aux résidus. Pour modéliser la dépendance spatiale, notre choix s’est porté sur le krigeage et sur la théorie des copules. Les copules permettent de générer du bruit spatial pour ensuite lui appliquer les modèles de séries temporelles univariées. Le krigeage nous sert à interpoler spatialement les données générées dans le cas où une sélection de sites a été effectuée pour diminuer la dimension spatiale du problème. L’exploitation du générateur, pour laquelle nous donnons quelques résultats, va servir à CCR pour ses politiques de provisionnement et de tarification, et s’intègre également dans l’estimation de la charge deux-centennale liée aux catastrophes naturelles dans le cadre de la directive européenne Solvabilité II
This work was performed at CCR, a French reinsurance company, within the studies that are conducted to model natural disasters, and particularly the drought hazard. Drought is the word used to denote the shrink-swell clay phenomenon that damages individual houses. These researches are related to an internal model that estimates the annual cost of a drought. This model crosses insurance data and soil moisture data to evaluate the cost of a occured event. CCR wants this model to be improved towards a probabilistic version by conceiving a generator of drought events that have to be realistic, although they are fictive. This generator will allow the estimation of the probability distribution of the drought cost. In order to conceive a fictive event generator for CCR’s drought model, mathematical tools have been used to model dependence between spatio-temporal random variables. The chosen method consists of studying and modeling separately spatial dependence and temporal dependence. Temporal dependence is modelized with time series models such as classical decomposition and autoregressive processes. Spatial dependence is modelized with kriging and copula theory. Spatial random noise is generated with a copula and then time series models are applied to rebuild original process. Kriging is used when generated data need to be interpolated, for example when data are generated only on a subset of the main grid. Results of the generator exploitation are given. They will be used by CCR for provisionning and pricing. These results will also be used for the estimation of the two-hundred-year cost of natural disasters within the new European Solvency II Directive

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Vignolles, Cécile. "Modélisation de la production agricole à moyenne échelle - apport du couplage des mesures par satellite à haute résolution spatiale et à haute fréquence temporelle." Toulouse 3, 1996. http://www.theses.fr/1996TOU30317.

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Les resultats presentes repondent a deux objectifs: le passage d'une analyse regionale du suivi de la vegetation, grace a des donnees basse resolution spatiale, a une analyse par culture ou groupes de cultures tout au long du cycle vegetatif. La quantification de la production de matiere seche d'une culture en introduisant, dans des modeles de biomasse, des donnees radiometriques issues de l'etape precedente. Ce travail porte donc sur l'integration de donnees de teledetection haute et basse resolution spatiale dans la modelisation agricole et s'inscrit dans le programme de preparation a l'utilisation des donnees de l'instrument spot 4-vegetation. La realisation du premier objectif a ete obtenu en mettant au point un modele de decomposition du signal basse resolution spatiale afin de retrouver le comportement radiometrique d'une culture tout au long du cycle vegetatif. Il repose sur la connaissance de l'occupation du sol obtenue par classification supervisee d'images satellitaires haute resolution spatiale. Il a ete teste sur 3 sites de l'activite b du programme mars-stat monitoring of agriculture with remote sensing , projet de statistiques agricoles de l'union europeenne. Les resultats montrent que ce modele est valide sous certaines conditions: la culture doit etre suffisamment representee sur le territoire etudie (au moins 5%), bien identifiee lors de la classification et il doit y avoir une coherence agronomique (existence realiste de la culture a la date consideree). Le modele est alors reproductible dans le temps et dans l'espace. La methodologie utilisee pour atteindre le deuxieme objectif derive du formalisme de monteith: le modele permet d'obtenir la matiere seche en fonction de la quantite d'energie interceptee. L'efficience d'interception du rayonnement par le couvert vegetal est calculee a partir d'indices de vegetation par culture (ndvi) provenant du modele precedent. L'idee retenue est de combiner un modele de production de matiere seche et un modele d'interaction du rayonnement avec le couvert vegetal, dans lequel interviennent des donnees de teledetection. La culture choisie pour mettre au point ce modele est le mais ; le site retenu est le site d'orthez, site du projet mars, (sud-ouest de la france) dans lequel cette culture est dominante. Le modele est teste a deux echelles: une echelle locale (parcelle) et une echelle moyenne (1600 km#2) (. . . )

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Talbot, Grégoire. "L'intégration spatiale et temporelle du partage des ressources dans un système agroforestier noyers-céréales : une clef pour en comprendre la productivité ?" Phd thesis, Université Montpellier II - Sciences et Techniques du Languedoc, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00664530.

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Abstract:

Des mesures sur parcelles agroforestières (mélanges d'arbres et de cultures) expérimentales mettent en évidence des productivités exceptionnelles, avec des gains de plus de 30% par rapport à l'assolement de cultures pures. Nous avons mis au point et utilisé un modèle numérique dynamique en 3-D (Hi-sAFe) pour (1) tester si l'intégration spatio-temporelle du partage des ressources (lumière, eau, azote) entre espèces suffit à expliquer cette productivité et (2) évaluer l'impact de différents choix de conception ou de gestion sur cette productivité, à partir d'une compréhension des processus impliqués. Nous avons développé une méthode originale d'analyse des données simulées pour identifier et hiérarchiser les processus déterminant le rendement. Le modèle a été paramétré et calibré sur un système noyer hybride / blé dur situé sur le domaine de Restinclières (Hérault, France). Après une analyse détaillée du fonctionnement de ce système, nous avons exploré par expérimentation virtuelle sa réponse à des choix de conception : (1) traits phénologiques des espèces associées, et (2) densité et disposition des arbres sur la parcelle. Par la richesse de son comportement, Hi-sAFe permet un regard nouveau sur le fonctionnement des systèmes agroforestiers. Il éclaire la complexité du système réel. Nos résultats permettent de proposer une interprétation déterministe du rendement de chaque espèce et de la productivité totale de l'association (Land Equivalent Ratio). L'analyse des expérimentations virtuelles permet de proposer des pistes concrètes pour l'optimisation des systèmes agroforestiers.

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Saval, Arnaud. "Modèle temporel, spatial et sémantique pour la découverte de relations entre événements." Caen, 2011. http://www.theses.fr/2011CAEN2098.

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Abstract:

La popularité des réseaux sociaux et les nouvelles formes de communication a entraîné l'apparition de nouvelles sources d'informations qu'il convient d'étudier. N'importe qui est en mesure de publier et de mettre en avant les informations qui l'intéresse. Aujourd'hui, ces comportements apparaissent comme autant de moyens de suivre l'évolution d'un sujet d'intérêt: par exemple la grippe H1N1. Cependant, le traitement automatique de ces informations reste encore à améliorer pour pouvoir définir sémantiquement un sujet d'intérêt (les implications du Tsunami de Myanmar). Cette thèse propose une extension sémantique de la modélisation d'événements dans le temps et dans l'espace pour représenter l'évolution de ces sujets d'intérêt. Ce rapport explique comment utiliser le formalisme introduit pour définir des méthodes de raisonnement sur une base de connaissance structurée afin d'améliorer la représentation de situation par la découverte de relations dans ces informations
The popularity of social networks and new forms of communication has led to the emergence of new sources of information that should be studied. Anyone is able to publish and highlight information of interest. Today, these behaviors appear as ways to track a topic of interest: eg H1N1. However, the automatic processing of such information needs to be improved in order to define semantically a topic of interest (the implications of the Tsunami in Myanmar). This thesis propose a semantic extension of the modeling of events in time and space to represent the evolution of these topics of interest. This report explains how to use the introduced formalism to define the methods of reasoning on a knowledge base structured to improve the representation of the situation by discovering relationships in this information

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Minout, Mohammed. "Modélisation des aspects temporels dans les bases de données spatiales." Doctoral thesis, Universite Libre de Bruxelles, 2007. http://hdl.handle.net/2013/ULB-DIPOT:oai:dipot.ulb.ac.be:2013/210672.

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Abstract:

L'introduction du temps dans les bases de données classiques et spatiales apparaît de plus en plus, aujourd'hui, comme une nécessité pour une gestion optimale de l'historicité. En effet, les applications de bases de données spatio-temporelles sont présentes dans un grand nombre d'applications. Le besoin, par exemple, est de sauvegarder l'historique des géométries des parcelles dans le système d'information d'un plan cadastral, la prévention d'incendie dans le système de gestion forestière, le système de navigation des véhicules, etc. Cet historique des phénomènes permet de mieux comprendre ce qui s'est produit dans le passé, de manière à éventuellement anticiper certaines évolutions futures.

Etant donné ces nouveaux besoins, cette thèse se focalise sur la modélisation et l'implantation des aspects temporels dans bases de données. En effet, la conception d'une application de base de données se fait par un enchaînement de trois phases (conceptuelle, logique et physique). Au niveau conceptuel, plusieurs modèles conceptuels ont été proposés intégrant les caractéristiques temporelles et spatiales.

Malheureusement, au niveau logique, les modèles de données des SGBD actuels n'offrent pas les concepts nécessaires pour implanter le modèle conceptuel spatio-temporel. Nous proposons donc de nouvelles règles de traductions d'un schéma conceptuel, basé sur le modèle MADS (Modélisation des Applications à des données spatio-temporelles), en un schéma logique MADSLog pour les modèles cibles à savoir :relationnel et relationnel-objet. Chaque règle transforme un concept structurel, temporel et spatial du modèle MADS en un ou plusieurs concepts supportés par la cible. Par exemple, la propriété spatiale définissant la géométrie d'un type d'objet est traduite par la création d'un nouvel attribut de type spatial dans ce type d'objet. Un outil CASE(Computer-Aided Software Engineering) appelé Schema Translateur est développé dans cette thèse implémentant toutes les règles de traductions.

La traduction de schémas conceptuels en schémas logiques peut impliquer une perte sémantique en raison de la différence de la puissance d'expression entre le modèle conceptuel et le modèle de données des SGBD existants. D'où la nécessité de générer un ensemble de contraintes d'intégrité afin de préserver la sémantique définie dans le schéma conceptuel. Ces contraintes sont exprimées à ce niveau par des formules logiques.

Avec l'apparition de GML (Geographic Markup Language ) qui est conçu pour la modélisation, le transport et le stockage d'informations géographiques. Nous transformons également le schéma conceptuel MADS en GML. De nouveaux schémas GML temporel et spatial sont définis qui peuvent être employés par n'importe application de base de données spatio-temporelle.

Au niveau physique, nous proposons une méthode d'adaptation du schéma logique en schéma physique pour le modèle relationnel-objet.

Elle permet de définir les tables, les types abstraits, les types d'objets, les domaines, etc. Notre proposition permet aussi la génération des contraintes d'intégrité au niveau physique. En effet, chaque contrainte d'intégrité (structurelle, temporelle ou spatiale) qui est définie en calcul logique est exprimée soit directement par des contraintes déclaratives ou soit par des déclencheurs du SGBD choisi. Les déclencheurs spatiaux sont fondés sur les fonctionnalités prédéfinies dans Oracle, alors que les déclencheurs temporels sont basés sur les opérateurs et méthodes appliquées sur les types temporels.

Enfin, la traduction de requêtes est une deuxième clef de cette recherche. Le but de la traduction de requêtes, exprimées en algèbre, étant de reconstituer l'information au sens MADS à partir de la base de données stockées dans le SGDB cible. Elle permet de traduire les expressions algébriques MADS, qui sont définies sur le schéma conceptuel et non sur le schéma physique, en requêtes opérationnelles qui peuvent être exécutées sur une base de données spatiale et temporelle sous un SGBD ou un SIG.

Doctorat en sciences appliquées
info:eu-repo/semantics/nonPublished

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Netto, André Maciel. "Transfert d'eau et de solutés dans un sol agricole hétérogène : analyse de différents types de mesures, de la variabilité spatiale et modélisation monodimensionnelle." Phd thesis, Université Joseph Fourier (Grenoble), 1998. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00801928.

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Abstract:

L'objectif de cette étude était de caractériser les transferts d 'eau et de solutés dans un sol hétérogène pour prédire le devenir de polluants dans le sol et vers l'aquifère sous-jacente. Une série d'essais a été conduite sur le site observatoire de La Côte Saint-André. Les variabilités spatio-temporelles des variables hydriques et des concentrations de différentes molécules ( isotope de l'eau, anions, pesticide, nitrate) ont été mesurées selon différentes méthodes: suivi stationnel (sonde à neutrons, tensiomètres, cellules de prélèvements), percolation à travers un Iysimètre, prélèvements destructifs sur un plan vertical ou dans un volume cylindrique. Une analyse géostatistique et statistique montre que les vari ables ne sont pas corrélées à courte distance et qu'environ 80 % des distributions suivent une loi normale. L' hétérogénéité des variables (estimée par le coefficient de variation) permet de les classer par ordre croissant: masse volumique sèche, teneurs en eau (massique et volumique) et concentrations. Les cartographies des concentrations en solutés obtenues après analyse des échantillons (destructifs) dans des plans verticaux indiquent des écoulements préférentiels d'eau que l'on modélise à une taille supérieure (m) par la partition de l'eau en fractions mobile et immobile. Cette approche est confirmée par les transferts globaux de so lutés à travers Ie Iysimètre pour des flux d'eau élevées. La comparaison entre les cartographies des teneurs en eau (prélèvements) et les mesures non-destructives par sonde à neutrons montre que cet appareil a un bon pouvoir intégrateur sur un volume de l'ordre de quelques dm3. On peut également utiliser ces cartographies pour optimiser la taille du guide d 'onde des sondes TDR. La confrontation entre concentrations en soluté mesurées par prélèvements du sol ou par extractions à l'aide de bougies poreuses fournit des résultats contrastés: pour les fortes valeurs de concentrations (nitrate par exemple), les mesures sont comparables, mais pour de faibles concentrations (traceur et pesticide) les mesures divergent. Enfin, la modélisation d'un milieu équivalent vertical ne semble pas trop mauvaise avec différents comportements: l' un à l'échelle annuelle où les temps de séjour convectifs de l'eau sont suflïsants pour que les cinétiques physiques et chimiques d 'échange soient négligeables (équilibre local) et l' autre à l'échelle de temps de l'épisode pluvieux (intense) où l'on doit tenir compte des cinétiques (comme la partition d'eau mobile - immobile). La base de données expérimentale peut encore être largement exploitée, notamment pour servir de support à une modélisation stochastique.

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Tesson, Jim. "Histoire sismique des failles normales de la région du Lazio-Abruzzo (Italie) : implications sur la variabilité spatiale et temporelle du glissement sismique au sein d'un système de faille." Thesis, Aix-Marseille, 2017. http://www.theses.fr/2017AIXM0050.

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Abstract:

La mesure et la modélisation des concentrations en $^{36}$Cl accumulé au sein d'un plan de faille normal permet d'estimer l'âge et le glissement des forts séismes passés ayant successivement exhumé ce plan de faille. Si cette méthode présente l'avantage de fournir des enregistrements paléo-sismologiques continus sur des périodes de temps relativement longues (10 000 à 20 000 ans), la modélisation de données repose jusqu’à présent sur un modèle direct qui permet difficilement d'attester de l'unicité du scenario proposé, et d'estimer précisément les incertitudes associées, et ne tient pas compte de l'histoire long-terme du plan de faille, avant son exhumation post-glaciaire (héritage). Nous avons développé dans un premier temps un nouveau modèle qui inclut l’histoire d'héritage, et mis en place une procédure d'inversion des données permettant de 1) déterminer l'ensemble des paramètres de l'histoire sismique d'exhumation, 2) d’attester de l'unicité du scénario proposé, et 3) de contraindre précisément ses incertitudes. Nous appliquons notre méthode d’inversion à 11 failles des Apennins Centraux et montrons une grande variabilité dans leur activité sismique au cours des derniers 10 000 à 45 000 ans, avec des accélérations représentant 2 à 20 fois la vitesse long-terme de la faille. Nos résultats suggèrent en particulier que l'activité sismique des failles des Apennins Centraux pourrait être contrôlée par les propriétés intrinsèques des failles (vitesse long-terme, longueur, segmentation, état de maturité structurale), ainsi que par des processus d'interactions visco-élastiques agissant entre les failles
The use of $^{36}$Cl cosmogenic nuclide as a paleo-seismological tool to determine the seismic history of normal faults provide continuous records over the past 10 000 to 20 000 yrs. The modeling of the $^{36}$Cl concentrations measured at the surface of an exhumed fault-plane allows determining the age and the displacement of the past seismic events that successively exhumed the fault-plane. The available modeling approach is however unable to attest for the unicity of the inferred scenario, which makes the estimate of the associated uncertainties difficult. An other limitation concerns the long-term history of the fault-plane prior its post-glacial exhumation (inheritance), that is not fully accounted for in this model (Schlagenhauf et al., 2010). We have developed a reappraisal of this model that accounts for the inheritance history, and includes a procedure of data inversion to 1) determine all parameters of the exhumation history at once, 2) attest for the unicity of the proposed scenario, and 3) precisely determine the associated uncertainties. Applying our new modeling to 11 normal faults previously studied in Central Apennines, we observe a large variability of their seismic activity over the last 10 000 - 45 000 yrs, with slip-rate acceleration reaching 2-20 times their long-term slip-rate. In particular, our results suggest that the seismic activity of normal faults in Central Apennines could be controlled by intrinsic properties of the faults (such as their long-term slip-rate, fault-length, segmentation, state of structural maturity), and by visco-elastic stress transfers between faults

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De, Wit Anne. "Brisure de symétrie spatiale et dynamique spatio-temporelle dans les systèmes réaction-diffusion." Doctoral thesis, Universite Libre de Bruxelles, 1993. http://hdl.handle.net/2013/ULB-DIPOT:oai:dipot.ulb.ac.be:2013/212802.

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Bellec, Stéphanie. "Surveillance spatiale et spatio-temporelle de l'incidence des leucémies aiguës de l'enfant en France." Paris 11, 2007. http://www.theses.fr/2007PA11T075.

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Poirier, Nicolas. "Un espace rural en Berry dans la longue durée : expérience de micro-analyse des dynamiques spatio-temporelles du paysage et du peuplement dans la région de Sancergues (Cher)." Phd thesis, Université François Rabelais - Tours, 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00212332.

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Abstract:

Ce travail traite de l'évolution diachronique des rapports entretenus entre les sociétés du passé et leur espace, en milieu rural. Partant de l'image du paysage livrée par le cadastre napoléonien, l'objectif est de restituer les étapes et les modalités de la construction d'un espace rural par les sociétés de la Protohistoire à l'époque contemporaine.
L'originalité principale de ce travail réside dans la variation des échelles de temps et d'espace, et s'inscrit par bien des aspects dans la démarche microhistorique, afin de favoriser une approche des pratiques spatiales à l'échelle élémentaire des sociétés anciennes, celle du finage. La combinaison de la micro-échelle spatiale et du temps long favorise en effet un meilleur repérage des ruptures et des continuités dans l'occupation du sol.
Mais considérer l'évolution d'un espace depuis la Protohistoire jusqu'au 19e s. implique la nécessité de traiter plusieurs sources différentes. La définition des modalités de leur croisement est un des objectifs méthodologiques de ce travail. Chacune d'elles doit être analysée distinctement, en fonction de ses conditions de production, et après une évaluation et une prise en compte rigoureuse des biais qu'elle produit. L'approche diachronique de l'espace retenu est donc la synthèse d'une étude archéologique (à partir de données acquises au cours de prospections au sol), d'une étude historique (fondée sur les textes) et d'une étude morphologique (réalisée sur les plans anciens et le cadastre « napoléonien »). Le recours à une démarche régressive permet ici une exploitation plus efficace de sources documentaires lacunaires, dispersées et plus rares à mesure que l'on remonte dans le temps.
La restitution de la dynamique de l'habitat tout d'abord, abordée au travers des sources archéologiques issues de la prospection au sol et du dépouillement des archives médiévales et modernes, a permis d'identifier plusieurs épisodes de développement et de recul du tissu de peuplement.
L'analyse du réseau viaire contemporain et sub-contemporain a favorisé, par la nature même de l'objet d'étude, une variation d'échelle du micro vers le macro. Cette variation de la focale d'observation a permis de mesurer l'insertion de la zone d'étude dans les réseaux de communication sub-actuels et passés.
Par une approche hiérarchique inspirée de l'écologie du paysage, la morphologie du parcellaire permet de lire les différents niveaux d'organisation qui régissent le paysage, de l'échelle du cours d'eau à celle du point de peuplement.
La documentation écrite de l'époque moderne, à travers la mention de nombreuses entités religieuses ou politico-administratives, illustre l'aboutissement d'un processus de définition de territoires à échelle locale, qui s'amorce sans doute dès la période médiévale avec l'émergence et l'affirmation de circonscriptions comme les paroisses et les seigneuries.
Enfin, les espaces de la pratique ont été abordés, notamment grâce aux données archéologiques. Les territoires agraires, que délimite l'emprise des épandages de mobilier associé aux fumures, permettent la lecture de l'évolution diachronique de la localisation des espaces mis en culture, leurs rapports aux lieux habités et aux contraintes physiques du milieu, à l'échelle des déplacements quotidiens.
Sur le plan méthodologique, ce travail a été l'occasion de définir des outils propres à étudier les dynamiques de l'occupation du sol de manière diachronique et à favoriser les comparaisons micro-régionales, notamment par la mise en œuvre de modélisations statistiques et spatiales au sein d'un SIG. Ces comparaisons permettent ainsi de discerner les évolutions témoignant de tendances communes et d'autres de particularismes locaux. La variation d'échelle du micro vers le macro favorise alors la remise en cause de schémas souvent construits à petite échelle et sur le silence des sources écrites.

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Drouineau, Mathilde. "Modélisation prospective et analyse spatio-temporelle : intégration de la dynamique du réseau électrique." Phd thesis, École Nationale Supérieure des Mines de Paris, 2011. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00731894.

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Abstract:

La fiabilité de fourniture est une caractéristique essentielle des systèmes électriques : elle évalue leur capacité à se prémunir d'incidents d'exploitation et repose sur leurs réserves dynamiques, caractérisées par le plan de tension et la fréquence et dont les temps caractéristiques varient entre quelques millisecondes et quelques heures. Or, les exercices de prospective long terme, s'intéressant à l'évolution des systèmes énergétiques sur plusieurs décennies, ne permettent pas d'apprécier cette fiabilité de fourniture et les systèmes électriques proposés sur l'horizon prospectif peuvent alors de ne plus la garantir. Ceci d'autant plus que l'intégration massive d'énergies renouvelables pourrait se faire au détriment de la fiabilité, du fait de la complexité induite par la gestion de l'intermittence. L'enjeu de notre étude est de rendre compatible l'évaluation de la fiabilité avec la dynamique temporelle associée aux exercices prospectifs de long terme. Nous proposons une représentation agrégée des systèmes électriques élaborée à travers une description thermodynamique de l'électromagnétisme. Cette approche nous permet d'établir deux indicateurs de fiabilité relatifs aux réserves dynamiques du système électrique et donc de quantifier de façon originale le niveau de fiabilité d'un système électrique en fonction du mix de production qui lui est associé. L'intérêt des indicateurs est démontré pour l'île de La Réunion où l'étude de la fiabilité du système électrique est réalisée sur les résultats issus de l'exercice de prospective long terme avec le modèle TIMES. Ce cas d'étude illustre particulièrement bien notre problématique puisque les acteurs publics de l'île se sont fixé pour objectif un mix de la production d'électricité en 2030 issu de 100% d'énergies renouvelables. L'analyse de ce scénario, et de quelques variantes, montre que les niveaux des réserves dynamiques diminuent avec l'intégration massive d'énergies renouvelables et qu'ils sont particulièrement préoccupants pendant la journée, lorsque la production intermittente est importante. On illustre ainsi comment, grâce à la mise en œuvre de nos indicateurs, il est désormais possible de discuter les conditions dans lesquelles la fiabilité continuerait à être assurée et à quel niveau, ce qui permet d'arbitrer entre l'ambition de décarbonation du mix électrique et la qualité de fourniture attendue.

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Gaudart, Jean. "Analyse spatio-temporelle et modélisation des épidémies : application au paludisme à P. falciparum." Aix-Marseille 2, 2007. http://www.theses.fr/2007AIX20692.

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Abstract:

Introduction : l'étude de la distribution spatiotemporelle du paludisme permet l'élaboration de carte de risque. A l'instar de Ross, nous proposons une approche statistique et une modélisation déterministe. Analyse spatiale et spatiotemporelle : parmi les méthodes décrivant l'hétérogénéité spatiale, nous développons une méthode par arbre de régression oblique (SpODT) découpant la région en zones de risques différents. Cinq méthodes générales de détection de clusters sont comparées et appliquées à la description du risque à Bancoumana, Mali. La recherche de clusters spatiotemporels met en évidence les variations saisonnières et spatiales du risque palustre. Modélisation déterministe : nous proposons un modèle adapté à Bancoumana tenant compte de la pluviométrie simulée par 4 méthodes (distribution empirique, chaîne de Markov cachées, nonlinéaire, nonparamétrique). Un modèle de réaction-diffusion modélise la progression des anophèles à partir de leurs gîtes et l'évolution spatiotemporelle du risque.

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Lamarque, Penelope. "Une approche socio-écologique des services écosystémiques. Cas d'étude des prairies subalpines du Lautaret." Phd thesis, Université de Grenoble, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00770307.

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Abstract:

Le concept de services écosystémiques est de plus en plus utilisé par différentes disciplines scientifiques et pris en compte dans les sphères politiques pour attirer l'attention sur les bénéfices que l'Homme reçoit des écosystèmes. Ce concept mène à étudier les liens complexes entre l'homme et son environnement. Cependant, la majorité des recherches actuelles restent théorique et peu de cas d'étude mettent à l'épreuve ce concept dans une démarche transdisciplinaire. Cette thèse à donc pour objectif principal de combler ce manque en explorant et analysant les dynamiques et processus des services écosystémiques en terme d'offre et de demande, y compris les effets de rétroactions, par une approche socio-écologique dans un contexte de changement planétaire. A cette fin, une étude transdisciplinaire a été conduite sur les prairies subalpines de la commune de Villar d'Arène (Hautes-Alpes) où l'élevage ovin et bovin domine. Des techniques de modélisations statistiques et de systèmes d'informations géographiques ont été combinées pour analyser la fourniture potentielle de services écosystémiques, conduisant à une cartographie de ceux-ci à l'échelle du paysage. La demande en services écosystémiques à quant à elle été étudiée par l'intermédiaire d'entretiens individuels et de groupes avec les acteurs locaux ainsi que des jeux de rôle avec les éleveurs de la commune. La co-construction de scénarios prospectifs avec les acteurs locaux ont permis d'étudier l'évolution de l'offre et la demande en services à un horizon 2030.

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Duval-Destin, Marc. "Analyse spatiale et spatio-temporelle de la stimulation visuelle à l'aide de la transformée en ondelettes." Aix-Marseille 2, 1991. http://www.theses.fr/1991AIX22055.

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Abstract:

Notre systeme visuel elabore des representations de l'information visuelle qui lui permettent d'en extraire des invariants de l'environnement physique. La structure de ces representations est conditionnee par les parametres sur lesquels le systeme decompose l'information, position, taille, orientation, frequence temporelle, vitesse des composantes du stimulus. Elle est similaire a celle des representations multi-echelle des signaux. Les proprietes de localisation de la transformee en ondelettes permettent de lui associer une normalisation locale qui reproduit en partie la sensibilite logarithmique a la lumiere, de notre vision. La nouvelle representation est non-lineaire, et constitue une definition multi-echelle du contraste. Elle donne une description morphologique de structures du signal, directement liee a la nature reflective des objets de l'image. L'analyse dynamique de la stimulation visuelle est orientee vers l'extraction et la separation des composantes mobiles et immobiles de l'image. La transformee en ondelettes est etendue au cadre spatio-temporel en reproduisant le compromis entre resolution spatiale et temporelle caracteristique de notre perception du mouvement

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Lamarque, Pénélope. "Une approche socio-écologique des services écosystémiques. Cas d'étude des prairies subalpines du Lautaret." Thesis, Grenoble, 2012. http://www.theses.fr/2012GRENV036/document.

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Abstract:

Le concept de services écosystémiques est de plus en plus utilisé par différentes disciplines scientifiques et pris en compte dans les sphères politiques pour attirer l'attention sur les bénéfices que l'Homme reçoit des écosystèmes. Ce concept mène à étudier les liens complexes entre l'homme et son environnement. Cependant, la majorité des recherches actuelles restent théorique et peu de cas d'étude mettent à l'épreuve ce concept dans une démarche transdisciplinaire. Cette thèse à donc pour objectif principal de combler ce manque en explorant et analysant les dynamiques et processus des services écosystémiques en terme d'offre et de demande, y compris les effets de rétroactions, par une approche socio-écologique dans un contexte de changement planétaire. A cette fin, une étude transdisciplinaire a été conduite sur les prairies subalpines de la commune de Villar d'Arène (Hautes-Alpes) où l'élevage ovin et bovin domine. Des techniques de modélisations statistiques et de systèmes d'informations géographiques ont été combinées pour analyser la fourniture potentielle de services écosystémiques, conduisant à une cartographie de ceux-ci à l'échelle du paysage. La demande en services écosystémiques à quant à elle été étudiée par l'intermédiaire d'entretiens individuels et de groupes avec les acteurs locaux ainsi que des jeux de rôle avec les éleveurs de la commune. La co-construction de scénarios prospectifs avec les acteurs locaux ont permis d'étudier l'évolution de l'offre et la demande en services à un horizon 2030
The ecosystem service (ES) concept is increasingly used in different scientific disciplines and is spreading into policy and business circles to draw attention to the benefits that people receive from biodiversity and ecosystems. Nevertheless, while the number of case studies considering various dimensions of the interactions between ecosystems and land use via ES has been steadily increasing, integrated research addressing interrelationships between biodiversity, ES and land use has remained mostly theoretical. This thesis aims through a socio-ecological approach to understand: (1) Which ES are potentially delivered given ecological dynamics, (2) how these ES are perceived by stakeholders in terms of value and knowledge, (3) how human management affects ES delivery, and (4) how ES are taken into account in land management decisions, thereby considering feedbacks from ecosystem to the land use system through ES. To address these questions, an interdisciplinary study was conducted on Villar d'Arène (French Alps) a municipality where the subalpine landscape is shaped by extensive mountain livestock farming. Statistical modelling and geographical information systems where combined to analyse the determinants of the spatial distribution of biodiversity and ES within the landscape using ecological (including plant functional traits), biophysical and land-use data. The following ES were mapped: agronomic value, aesthetic value, water quality, carbon storage, soil fertility, soil moisture, conservation of plant diversity and pollination. These allowed us to quantify trade-offs and synergies in the current landscape and to identify key management types supporting multifunctionality. The dynamics of ES was projected under four different scenarios integrating climatic, socio-economic and land-use changes, which were developed using a participative approach with regional experts and local farmers. Analyses of projected scenario impacts showed that ES synergies and trade-offs evolve differently when considering direct effects of climate on ecosystems, and/or their indirect effects through farmers adaptive responses. Interviews with local stakeholders (experts from nature conservation and agricultural extension, farmers and inhabitants) of mountain grasslands showed that the ES concept is still relatively unknown in explicit terms. Nevertheless after defining ES to interviewees, they expressed a variety of relevant interests and knowledge. Although all stakeholders valued a common set of ecosystem services (agronomic value, aesthetic value, water quality, and conservation of plant diversity), we identified negative and positive representations of the effects of grassland management on ecosystem services, depending on stakeholders perceptions of the relationships between soil fertility and biodiversity, and biodiversity and the other services. Finally, a role-playing game explored how ES cognition mediated environmental feedbacks on farmers' behaviours. Results emphasized the influence of other factors such as socio-economic or climatic context, topographic constraints, social value of farming or farmer individual and household characteristics, on the link between ES and land-management decisions. This case study demonstrates the interest of an integrated approach decomposing the feedback loop from ecosystems to land use when studying ES for scientific or policy purposes

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Joumaa, Chibli. "Analyse de données évolutives par caractérisation spatio-temporelle et modélisation stochastique de la mobilité." Phd thesis, Université de Technologie de Belfort-Montbeliard, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00607504.

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Abstract:

L'augmentation des besoins en termes de dimensionnement et de localisation des habitats, des services économiques et sociaux, des infrastructures et services pour les transports, des infrastructures et services de télécommunications ... rendent nécessaire d'avoir de plus en plus de précision et de mises a jour des informations sur la localisation et le déplacement des personnes. Jusqu'à présent, les études de planification se sont basées sur des données statiques telles que des informations géographiques, la répartition de la population (nombre de personnes par bâtiment et identité sociale de ces personnes) et des informations économiques (localisation des commerces, industries, écoles, administration ...). D'autres sources d'information utiles pour localiser des individus et identifier les flux de mobilité au fil du temps sont les données de réseau de téléphonie mobile : appels entrants et sortants pour chaque cellule, et handover entrant et sortant pour chaque cellule, etc. Le travail présenté dans cette thèse est dans un contexte environnemental et économique majeur qui est l'aménagement du territoire pour les besoins des personnes et le déplacement des marchandises. La thèse est divisée en trois grandes parties. Premièrement, une étude de caractérisation du terrain faite par analyse statistique des données recueillies du réseau de bus (type d'abonnement, arrêt de bus, temps de voyage ...), et du réseau mobile (appels entrants et sortants, handover entrants et sortant ...). Les résultats de cette étude donnent tous les éléments nécessaires pour construire un environnement de simulation. Deuxièmement un modèle de mobilité et un modèle d'écoulement de flux sont développés dans ce travail, visant à la fois la simulation du déplacement des personnes et des flux de populations sur une carte sur une période de temps prédéfinie. Ces modèles sont validés par des tests, dans la troisième partie qui porte sur les applications (simulation du déplacement des individus dans une étude de contrôle de puissance dans les réseaux UMTS) et les comparaisons (comparaison entre le modèle de mobilité avec d'autres modèles de mobilité de la littérature).

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Remou, Charaf. "Identification et dimension spatio-temporelle des conflits territoriaux dans les projets d'aménagement à Mayotte." Thesis, Tours, 2017. http://www.theses.fr/2017TOUR1501/document.

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Abstract:

L’île de Mayotte, un bout de France dans l’océan Indien entre Madagascar et l’Afrique de l’est, est un territoire insuffisamment équipé. Elle a longtemps été victime dans son développement spatial et socio-économique, d’une succession de statuts juridiques jamais stables, ne favorisant pas une politique de développement et d’aménagement. Mais depuis le changement de statut de l’île en collectivité départementale en 2001 (101 ème département français en 2011), Mayotte a entamé sa phase de mutation. Ainsi, le nouvel objectif de l’ile est de rattraper son retard par rapport à la Métropole et aux autres Départements d’Outre-Mer (DOM). Mais ici, plus qu’ailleurs, les projets d’aménagement sont sources de tensions du fait d’une conjonction de nombreux facteurs parmi lesquels le statut du foncier régi par deux juridictions, d’une part, coutumière et d’autre part le droit commun français
The island of Mayotte, a piece of France in the Indian Ocean between Madagascar and East Africa, is an insufficiently equipped territory. It was the victim of a succession of never stable legal status, not promoting a policy of planning. But since the change of status of the island in to a departmental authority in 2001 (101 th French department in 2011), Mayotte begain its mutation. Thus, the new goal of the island is to catch up with the metropolis and other Overseas Departments (DOM). But here, more than elsewhere, development projects are a source of tension due to a combination of many factors, including the status of land governed by two jurisdictions, the customary on the one hand, and the French law on the other hand

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Dissertations / Theses on the topic 'Modélisation spatiale et spatio-Temporelle'

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