Dissertations / Theses: 'Spatialisée'

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Pidancier, Nathalie. "Analyse génétique spatialisée : le modèle Grenouille rousse (Rana temporaria)." Université Joseph Fourier (Grenoble), 2002. http://www.theses.fr/2002GRE10230.

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Destandau, François. "Régulation de la pollution de l'eau par une redevance spatialisée." Bordeaux 4, 2000. http://www.theses.fr/2000BOR40050.

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Abstract:

Lorsque la relation entre une unite de polluant rejetee dans un milieu aquatique et le dommage ecologique genere differe selon la localisation spatiale de l'emetteur, les taux de redevance doivent eux-memes tenir compte de considerations spatiales pour reduire la pollution de facon economiquement efficace. Toutefois, une discrimination parfaite des taux peut generer des couts de zonage, couts de gestion supplementaires ou couts d'acceptabilite, excessifs. Ainsi, l'efficacite economique requerra une discrimination partielle des taux. La determination du degre de spatialisation le plus souhaitable suggere une resolution simultanee des zones de tarification et des taux correspondants. Lorsque le cout de mesure de la qualite de l'eau est lui-meme pris en compte, la puissance publique devra egalement choisir le nombre et la localisation des capteurs. Les informations sur la qualite et les objectifs de depollution se multiplient avec des directives europeennes ou des plans comme le schema directeur d'amenagement et de gestion des eaux (sdage). Pourtant, il semblerait que les agences de l'eau s'orientent vers des systemes de moins en moins spatialises. Or dans une optique d'efficience economique, il est important de discriminer les taux de redevance dans l'espace. L'examen des pratiques de discrimination spatiale fait, toutefois, apparaitre de tres nombreux tatonnements, ce qui demontre que la question n'est pas sans interet pour les agences.

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Nicol, Rozenn. "Restitution sonore spatialisée sur une zone étendue: Application à la téléprésence." Phd thesis, Université du Maine, 1999. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01067541.

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Abstract:

Le travail de thèse qui est rapporté dans le présent document a porté sur la réalisation d'un système de restitution sonore spatialisée pour la visioconférence. La principale contrainte de ce projet a résidé dans la taille de la zone d'écoute qui doit être sufisamment grande pour englober plusieurs auditeurs simultanément. Chaque auditeur doit également pouvoir se déplacer au sein de la zone d'écoute. A l'issue d'un tour d'horizon des différentes méthodes de spatialisation sonore existantes (stéréophonie, techniques binaurales, système ambisonique...) dont la pertinence a été examinée du point de vue du contexte de visioconférence, une approche holophonique a été finalement choisie. Attendu qu'elle s'avère être la solution la plus pertinente pour obtenir une zone d'écoute étendue. Un prototype de système holophonique pour la visioconférence a ainsi été conçu et réalisé. D'un point de vue théorique, l'holophonie dérive du Principe de Huygens. Elle constitue l'équivalent acoustique de l'holographie et consiste à reproduire un champ sonore à partir d'un enregistrement sur une surface. Sur la plan pratiqu, le champ sonore est enregistré par un réseau de microphones auquel on substitue un réseau de haut-parleurs de géométrie identique à la restitution. Le concept de Wavefield Synthesis qui a été mis au point à l'UTD (Université Technologique de Delft) définit un exemple de mise en oeuvre d'un système holophonique. Le prototype qui a été développé au cours de cette thèse s'en est largement inspiré. En particulier les simplifications mises en évidence à l'UTD, principalement afin de réduire la taille du réseau de transducteurs et leur nombre, ont été retenues. On a néanmoins eu le souci constant d'analyser la pertinence de la démarche menée à l'UTD et de l'approfondir. Ainsi les questions de l'échantillonnage spatial et de la troncature du réseau de transducteurs ont fait l'objet d'études spécifiques. Au final, le système holophonique qui a été mis au point se compose d'une antenne de haut-parleurs pilotés par une carte DSP. Il a été validé à la fois en environnement anéchoïque et dans un studio expérimental de visioconférence. Au delà de la réalisation d'un système de spatialisation sonore pour la visioconférence, le second objectif de cette thèse visait une meilleure compréhension des procédés de spatialisation sonore à partir de l'approche générale que définit l'holophonie. Cet objectif a été atteint en reliant le système ambisonique à l'holophonie. Il est montré que, loin de constituer deux méthodes distinctes, les systèmes ambisonique et holophonique sont fondés sur des processus analogues et qu'en réalité, le système ambisonique est un cas particulier de l'holophonie. De ce résultat, un formalisme unifiée de la reconstruction de champ sonore a été dégagé, il permet une comparaison directe des performances des deux méthodes, en termes d'enco age et de décodage de l'information spatiale du champ sonore. Il en ressort que, bien que le système ambisonique soit très séduisant sur le plan théorique, il se heurte à de nombreux problèmes de mise en œuvre. Par suite, l'holophonie reste la méthode la plus robuste sur le plan pratique.

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Montes, Carlo. "Modélisation spatialisée des échanges surface-atmosphère à l'échelle d'une région agricole méditerranéenne." Thesis, Montpellier 2, 2014. http://www.theses.fr/2014MON20085/document.

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Abstract:

En régions méditerranéennes, la gestion de l'eau à partir d'outils d'aide à la décision requiert la connaissance des échanges d'énergie et de masse entre la surface et l'atmosphère, dont l'évapotranspiration, qui représente la composante majeure du cycle hydrologique. Les avancées récentes, en termes de modélisation des Transferts Sol-Végétation-Atmosphère (TSVA) pour des couverts homogènes et d'assimilation des données de télédétection, principalement à l'échelle subrégionale, permettent d'envisager le passage à l'échelle régionale pour des couverts complexes de type cultures en rang. L'objectif de ce travail est de développer une modélisation versatile et de la caler par télédétection à l'échelle régionale sur un bassin versant viticole. Les investigations sont menées sur le bassin versant de la Peyne, dans le cadre de l'ORE OMERE. Une analyse bibliographique a permis de sélectionner un modèle TSVA à vocation régionale avec un nombre réduit de paramètres. L'implémentation de ce modèle est motivée par des objectifs de versatilité mais aussi d'inclusion dans une plateforme de simulation. Parallèlement, l'évapotranspiration a été spatialisée à l'échelle régionale par synergie des données télédétectées infrarouge thermique ASTER et Landsat. Les chroniques d'évapotranspiration obtenues sont ensuite utilisées pour caler le modèle TSVA
In Mediterranean regions, decision making tools for water management require knowledge of water and mass exchanges between land surface and atmosphere, where evapotranspiration is the main component of the hydrological cycle. Recent advances, in terms of modeling and remote sensing, mainly at the subregional scale for homogeneous canopies, allow foreseeing the regional extent for complex landscapes such as row crops. This work aims to propose and calibrate a versatile modeling at the regional scale over a vineyard watershed, the calibration relying on remote sensing. A literature review allows selecting a SVAT model with a regional scope and a limited number of parameters. Model implementation is motivated by versatility and further inclusion into a simulation platform. Then, evapotranspiration is spatialized synergistically by using thermal infrared data from ASTER and Landsat remote sensors. Next, the time series obtained for evapotranspiration are used for calibrating the selected SVAT model. These investigations are conducted over the Peyne watershed, within the framework of the OMERE Observatory for environmental research

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Le, Hir Céline. "Forêt et chutes de blocs : méthodologie de modélisation spatialisée du rôle de protection." Marne-la-Vallée, 2005. http://www.theses.fr/2005MARN0259.

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Abstract:

Les forêts de montagne jouent un rôle de protection contre les chutes de pierres. Afin d’optimiser et de pérenniser ce rôle, des outils sont nécessaires pour aider les forestiers à développer une gestion adaptée. Cette thèse met en oeuvre la conception d’un outil qui permet de cartographier le phénomène et d’estimer l’influence de la gestion d’un peuplement sur sa capacité de protection. La méthode de conception repose sur l’utilisation de données spatialisées. Nous avons dans un premier temps conçu et validé un outil, issu du couplage entre un modèle de trajectographie et un SIG. Des expériences grandeur nature ont permis de calibrer les paramètres. L’utilisation du SIG apporte une validation et des possibilités de correction des résultats issus du modèle de trajectographie. Nous proposons aussi des modules d’analyses des données qui s’appuient sur la répartition spatiale des résultats obtenus. Dans un second temps, nous avons pris en compte la gestion des peuplements en intégrant leur dynamique dans le processus de modélisation. Nous obtenons donc un outil susceptible d’être utilisé pour mieux comprendre l’influence d’une gestion sylvicole sur la capacité d’un peuplement à maîtriser les chutes de blocs. L’outil permet d’intégrer des enjeux tels que des bâtiments, des infrastructures routières etc. Nous proposons finalement une méthodologie de cartographie du risque chutes de pierres avec intégration du rôle de protection des peuplements forestiers
Forest have a protection role against rockfalls in mountain areas. Foresters have to manage forests in a way to optimise this role and for they becomes durably protective. To reach this objective, they need adapted tools. This thesis is based on the idea that such tool can be provided. We design a tool to map the interrelation between rockfall and forest and to asses the influence of forest management on their protective ability. The method is based on use of spatial data. We first conceive and validate a tool from a model-GIS coupling. Real size experiments brought validation of the parameter from the trajectography model. GIS use allow us to validate the model and bring some adaptation for the results obtained with the model. We brought up some analysis modules for data spatial repartition. Then we took into account stand management by integrating their dynamic in the modelling process. We then obtain a tool open to be used in order to improve the understanding of stand management influence on protective role of forest. It could bring information on how to reduce rockfall hazard. Finally we conceived a methodology of rockfall hazard mapping with taking into account forests stands management

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Saulnier, Georges-Marie. "Information pédologique spatialisée et traitements topographiques améliorés dans la modélisation hydrologique par TOPMODEL." Grenoble INPG, 1996. http://www.theses.fr/1996INPG0046.

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Abstract:

Ce travail presente un modele hydrologique a base physique (topmodel) puis propose des developpements substantiels. Ce modele a prouve sa capacite a bien reproduire les phenomenes de crues dans les regions temperees humides ou mediterraneennes. Il introduit la notion de zones saturees contributives et utilise explicitement la topographie des bassins. Dans une premiere etape, une variation spatialisee des epaisseurs efficaces des sols a ete introduite. Celles ci correspondent aux profondeurs a travers lesquelles se propagent l'essentiel des flux d'eau generant les crues. Ensuite, des etudes de sensibilite ont permis de cerner deux questions. La premiere concerne la comprehension de l'interaction entre la resolution de la topographie et la valeur de la conductivite efficace a saturation du bassin. Cette relation a deja ete observee empiriquement par d'autres auteurs, et quelques liens analytiques partiels avaient deja ete proposes. Mais ces etudes n'etaient pas suffisantes sur notre bassin d'application. Nous avons pu explicitement identifier la relation analytique entre la maille du m. N. T. Et la conductivite a saturation efficace sur le bassin. La deuxieme question abordee est, d'une part la prise en compte du reseau hydrographique dans le calcul de l'indice hydro-topographique, et d'autre part l'identification des zones temporairement saturees mais non connectees au reseau. Dans l'analyse qui est faite de la topographie, nous proposons de differentier les pixels du bassin contenant, ou ne contenant pas de reseau hydrographique. Une solution propose egalement de traiter separement les versants droit et gauche des pixels traverses par le reseau. Enfin, la question des zones saturees initialement deconnectees du reseau, mais pouvant brutalement se connecter et provoquer ainsi de fortes non-linearites dans la generation des crues, a ete enoncee et abordee

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Bigeard, Guillaume. "Estimation spatialisée de l'évapotranspiration à l'aide de données infra-rouge thermique multi-résolutions." Toulouse 3, 2014. http://thesesups.ups-tlse.fr/3086/.

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Abstract:

Dans un contexte de réchauffement climatique, l'estimation de l'évapotranspiration (ET) sur des paysages agricoles présente un enjeu considérable pour la gestion des ressources en eau aux échelles du parcellaire et des bassins versants. L'ET peut être estimée de façon spatialisée en combinant la modélisation des transferts d'énergie et d'eau à l'interface sol-végétation-atmosphère (SVAT), et l'utilisation de données satellitaires. En particulier les données infra-rouge thermique (IRT) permettent d'évaluer la température de surface (TS) et constituent une information précieuse pour la résolution des bilans d'énergie. Dans ce contexte cette thèse s'intéresse à l'intercomparaison multi-résolutions de 2 approches : 1. En simulant avec TSEB [Norman et al. , 1995a], un modèle de bilan d'énergie en surface (SEB) forcé directement avec des données IRT de résolutions hectométrique à kilométrique. Il est conçu pour être piloté par télédétection mais simplifié et donc limité. 2. En agrégeant les estimations à haute résolution spatiale (à l'échelle de la parcelle agricole) issues du modèle SEtHyS [Coudert et al. , 2006], un modèle plus complexe qui inclue la résolution du bilan d'eau et qui peut être contraint par des données IRT. Il nécessite la connaissance d'un plus grand nombre de paramètres et d'entrées ce qui rend sa spatialisation plus délicate. Dans une première partie des données in-situ recueillies sur 3 sites expérimentaux en France et au Maroc ont permis d'étalonner les modèles, d'évaluer leurs performances et d'effectuer des analyses de sensibilité pour différents cas de figure (climat tempéré ou semi-aride, type de culture, stade phénologique, stress hydrique. . . ), et ainsi mettre en évidence leurs domaines de validité et préparer la phase de spatialisation. Dans une seconde partie, un outil a été développé afin de gérer de façon semi-automatisée les simulations spatialisées multi-résolutions de l'ET avec les 2 approches. Des scénarios de spatialisation ont été testés (variabilité sur les contenus en eau du sol, la profondeur de sol, et le forçage météorologique), et une méthode innovante a été proposée afin d'inverser des quantités d'irrigation à partir de l'information relative contenue dans une image de TS. Cette partie a permis de mettre en place les premières briques d'un travail exploratoire et ouvre des perspectives intéressantes quant à l'assimilation de données pour le suivi de l'irrigation, mais aussi pour l'étude de l'impact de la spatialisation des pluies, de l'impact des pentes sur le transfert radiatif, et l'amélioration des produits ET à basse résolution spatiale
In a global warming context, estimation of evapotranspiration (ET) over agricultural landscapes is of great interest for water resources management at crop and watershed scales. ET can be estimated spatialy by combining soil-vegetation-atmosphere transfer (SVAT) modeling, and satellite data. In particular, thermal infra-red (TIR) data allows retrieving surface temperature (LST) which is a precious information regarding energy budgets solving. In this context, this thesis focuses on multi-resolutions intercomparison of 2 approaches: 1. By simulating with TSEB [Norman et al. , 1995a], a surface energy budget (SEB) model forced directly with TIR data at hectometric and kilometric resolutions. It is designed to be driven with remote sensing data, but simplified and thus limited. 2. By agregating high spatial resolution (crop scale) estimations from SEtHyS [Coudert et al. , 2006] model, a more complex model which solves water budget and can be constrained by TIR data. It requires more parameters and inputs which make it trickier to spatialize. In a first part in-situ data acquired over 3 experimental sites in France and Morocco allowed calibration, performances evaluation and sensitivity analyses of models for various cases (temperate and semi-arid climate, kind of culture, phenological stage, hydric stress. . . ), which highlighted their domains of validity and prepared spatialization phase. In a second part, a tool was developed in order to handle semi-automatically spatialized multiresolutions ET estimations with both approaches. Spatialization scenarios were tested (variability of soil water contents, soil depth, and meteorological forcing) and an innovative method was proposed to inverse irrigation amounts from relative information available among a LST image. This part allowed to implement the first bricks of an exploratory work and open interesting perspectives regarding data assimilation for irrigation monitoring, but also for studying impact of spatialization of rain, impact of slopes on radiative transfer, and enhancement of low spatial resolution ET products

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Sahli, Anne Marie. "La population de la ville d'Alger : analyse spatialisée de la population, essai de projections démographiques." Paris 1, 1989. http://www.theses.fr/1989PA010563.

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Abstract:

La première partie de l'étude (tome 1) est un apport d'informations nouvelles et détaillées sur le mouvement naturel et les migrations dans Alger et sa région depuis l'indépendance (1962). Ces informations vont permettre de valider des hypothèses sur les mouvements démographiques escomptes dans les années à venir (1977-1997). La méthode présentée ensuite (tome ii) consiste à analyser une partition spatiale élémentaire de l'agglomération (niveau de l'ilot) puis, sur cette base, a agréger les ilots homogènes du point de vue des caractéristiques de la population qui y réside (sans impératif de contiguïté entre les ilots). On aboutit à des agrégats d'ilots homogènes. Chacun des agrégats fait l'objet de projections avec des hypothèses différenciées du mouvement naturel et des migrations. Les analyses sont étayées de nombreuses cartes réalisées en cartographie automatique. Les résultats des projections sont établis par bond de cinq ans de 1977 à 1997. Ceux pour 1987 sont cohérents avec les résultats, en cours de publication, du recensement algérien de mars 1987. L'élaboration de projections démographiques est un essai d'application de la méthode. Cette méthode d'analyse spatiale de la population est transposable à toute autre finalité
The first volume of the thesis brings new and detailed information concerning the natural change of population and population migrations in Algiers and the Algiers region since independance (1962). With this new information it is possible to test theories of anticipated population movements in the years to come (1977-1997). In the second volume a method of population analysis is put forward, based on spatial partition of the built up area (at the level of the block of houses). On the same basis we then propose the grouping together of blocks whose resident populations are of homogenous character. It is not necessary for the blocks to be geographically adjacent. The outcome is groups of blocks of homogenous character. Each of these groups becomes the object of prospective study depending of the different possible assumptions to be derived from the study of the natural change of population and population migration. The analysis is backed up by a number of maps produced by computer. The results of these theoritical projections are given for each period of fine years between 1977 to 1997 and are consistant with the actual results of the Algerian census of march 1987being published. The elaboration of population projections is a way of putting the method to the test. This method of spatial analysis of population can be used with other ends in view

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Petrescu, Maftei Carmen. "Etudes concernant les écoulements superficiels : modélisation spatialisée de l'écoulement sur le bassin de Voinesti - Roumanie." Montpellier 2, 2002. http://www.theses.fr/2002MON20035.

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Ben, Fradj Nosra. "Analyse micro-économique spatialisée des enjeux environnementaux de l’introduction de productions agricoles à finalité énergétique." Electronic Thesis or Diss., Paris, AgroParisTech, 2013. http://www.theses.fr/2013AGPT0007.

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Abstract:

Cette thèse a pour premier objectif d'intégrer le changement de l'usage des sols et des pratiques en relation avec le développement des biocarburants de seconde génération (2nde G) dans l'analyse économique à travers les effets privés (conséquences pour les producteurs) et les effets externes (pollutions). L'effort est porté sur les impacts de ce changement sur l'environnement en privilégiant les effets de la consommation d'intrants azotés sur les émissions de polluants (N2O, NH3 et NO3). Le deuxième objectif est de pouvoir évaluer le potentiel de développement de la filière éthanol de 2nde G. L'analyse économique proposée ici privilégie la dimension spatiale à un niveau aussi fin que le permettront les outils de modélisation économique et les données disponibles. En effet, les résultats d'offre en ressources de biomasse fournis par le modèle AROPAj sont par la suite confrontés aux différentes demandes de bioénergie à l'échelle française sous contraintes de différents types de politiques publiques, modélisées dans le modèle TIMES-GeoMIRET. Ce travail de modélisation a permis notamment de mettre en évidence la cohérence des objectifs bioénergie avec le potentiel de ressource à travers l'analyse des choix technologiques et la régionalisation des unités industrielles. Les résultats ont montré que la compétition avec "le fuel" serait plus "feed" que "food" puisque la production de la biomasse dédiée à l'énergie est induite par les modifications affectant l'alimentation et la production animale. La production d'une culture dédiée à la biomasse réduit la surface des terres allouées aux cultures à forte consommation d'azote ce qui réduit les pertes en azote. Il ressort du couplage entre AROPAj et TIMES-GeoMIRET qu'une production de 0.5 Mt d'éthanol/an devrait être atteinte à l'horizon de 2030 (l'équivalent de trois sites de production). Les unités de production seraient implantées dans la région nord-ouest de la France plus particulièrement à Lillebonne où existe déjà une unité de production d'éthanol de première génération
The main objective of this thesis is to perform an economic analysis of the impacts of second generation (2G) biofuel crops production on land use, agricultural practices and the environment. As for the environmental impacts, we focus on the relationship between the nitrogen fertilizers' consumption and the pollutants emissions (N2O, NH3 et NO3). The second objective is to estimate the potential development of 2G ethanol production in France. The available data and modeling tools that we use in this thesis allow for an economic analysis on a fine spatial dimension. The agricultural supply, given by the AROPAj model, is then combined with the different French bioenergy demands and public policies, which are modeled by the TIMES-GeoMIRET model. This modeling framework allows us to highlight the coherence of bioenergy objectives with the biomass resource potential through the analysis of the technological choices and the regionalisation of the bioenergy plants. Results indicate that "fuel" is not competing only with food, but also with "feed" because producing biomass is achieved at the expense of food and feed production. Cultivating dedicated biomass crops decreases land allocated to crops with high nutrient requirements, and consequently reduces the nitrogen losses. The coupling between AROPAj and TIMES-GeoMIRET has shown that 0.5 Mt of ethanol/year should be produced in 2030, which corresponds approximately to an output capacity of 3 processing plants. These plants should be built in the French northwest region, more precisely at Lillebonne where a 1G ethanol plant already exists

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Acevedo, César. "Extrapolation spatialisée d'une mesure locale de l'état hydrique de la vigne à partir de données auxiliaires." Montpellier SupAgro, 2009. http://www.theses.fr/2009NSAM0023.

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Abstract:

Ce travail de thèse est relatif à l’estimation spatialisée de l’état hydrique de la vigne. Son objectif est de proposer et de valider une approche permettant de prendre en compte la variabilité spatiale d’une zone définie afin d’y estimer au mieux l’état hydrique des plantes à une date donnée. Suite à un état de l’art des outils et méthodes existants pour estimer l’état hydrique des plantes, cette thèse a mis en évidence, d’une part, la possibilité d’obtenir des mesures de référence de l’état hydrique des plantes avec une faible résolution spatiale et d’autre part, l’existence d’informations avec une haute résolution spatiale mais indirectement reliées à la variable d’intérêt. Ce constat a conduit à proposer une approche collaborative entre mesures de référence et données auxiliaires à haute résolution. Elle propose une fonction d’extrapolation de l’état hydrique qui permet de prendre en compte la variabilité spatiale caractérisée par les données auxiliaires sur une région définie (domaine de validité). Une telle approche n’a jamais été proposée dans la littérature. Pour répondre aux questions posées et valider l’approche proposée, un dispositif expérimental a été mis en œuvre sur neuf parcelles viticoles du domaine INRA de Pech-Rouge (Gruissan France). Une base de données pré-existante à la thèse, a également été utilisée. Ces données ont permis d’identifier l’intérêt et les limites d’une estimation spatialisée de l’état hydrique des plantes. Pour des contraintes hydriques modérées à fortes (<-0,4 MPa), la variabilité spatiale de l’état hydrique de la vigne est déterminée par certains facteurs du milieu. Le principal facteur identifié est le sol. Lorsque les unités de sol sont caractérisées, la variabilité spatiale est structurée en fonction de la vigueur des plantes. L’étude des informations à haute résolution telles que les images aériennes et les propriétés électriques du sol a montré l’intérêt de ces informations pour caractériser la variabilité spatiale de l’état hydrique des plantes. L’étape de modélisation s’est concentrée sur un domaine spatial correspondant à la parcelle. Pour une première approche, cette échelle de travail a permis de minimiser les sources de variabilité inter-parcellaires liées au cépage, au mode de conduite, à l’âge de plantation, etc. Un modèle d’extrapolation de l’état hydrique a été proposé et validé sur deux bases de données. Ce modèle repose sur l’estimation d’une collection de coefficients locaux et constants. Chaque coefficient local, permet de modéliser la relation linéaire qui existe entre l’état hydrique mesuré sur un site de référence, et l’état hydrique sur un site donné, quelle que soit la date considérée. Lorsque la contrainte hydrique est élevée, l’approche proposée permet d’expliquer une part importante de la variabilité spatiale de l’état hydrique des plantes (r² = 0,70). L’identification de ce modèle général, a permis de proposer une méthode pour introduire les données auxiliaires. Comparée à une approche classique similaire à l’estimation de la moyenne, elle permet d’expliquer une part importante de la variabilité spatiale de l’état hydrique des plantes (r² = 0,71) lorsque la contrainte hydrique est élevée. Au niveau intra-parcellaire, les variables auxiliaires retenues sont relatives à la vigueur des plantes
This thesis focused on the spatial estimation of vines water status. Its objective was to propose and validate an approach to take into account the spatial variability in order to better estimate the plant water status at a given date. After a state of the art showing tools and methods exist for estimating the water status of plants, this thesis showed, firstly, the availability of measurements of reference to estimate the plant water status with a low spatial resolution and secondly, the existence of information with high spatial resolution but indirectly related to the variable of interest. This state of art led to propose a collaborative approach between reference measurements and auxiliary data at high resolution. It considers a function of extrapolation of the water status which allows to take into account the spatial variability characterized by the auxiliary data on a defined area (zone of validity). Such an approach has never been proposed in the literature. In response to questions and to validate the proposed approach, experiments were carried out in nine fields of vineyard INRA Pech-Rouge (Gruissan France). A database of pre-existing thesis was also used. A database developed by the thesis was also used. These data have identified the advantages and limitations of a spatial estimation of plant water status. For moderate to severe water restriction (<-0. 4 MPa), spatial variability of vines water status is determined by certain environmental factors. The main factor identified is the soil. When the soil units are characterized, spatial variability is structured according to plant vigor. The study of information such as multispectral airborne images and the soil electrical properties showed the benefit of this information to characterize the spatial variability of plant water status. The modeling stage focused on a spatial domain corresponding to the block. For a first approach, this scale of work permits to minimize inter-block sources of variability like variety, training system, date of plantation, etc. An extrapolation model of plant water status has been proposed and validated in two databases. This model is based on a collection of site specific coefficients which are constant over time. Each coefficient, models the linear relationship between plant water status measured on a reference site, and the plant water status at a given site, regardless of date. When water restriction is large, the proposed approach can explain a significant proportion of the spatial variability of plant water status (r² = 0. 70). The identification of this general model, gave the formalism to take into account the auxiliary data. Compared to a classical approach similar to the estimation of the mean field, the model with auxiliary data explains a significant part of the spatial variability of plant water status (r² = 0. 71), when water restriction is large. At the within-field level, selected auxiliary information refers mainly to plant vigor
Este trabajo de tesis se focaliza en la estimación espacial del estatus hídrico de la viña. Tiene por objetivo proponer y validar una metodología que considera la variabilidad espacial del cuartel vitícola, de manera de estimar lo mejor posible el estatus hídrico de la planta en una fecha determinada. Posterior a una revisión exhaustiva de literatura de las principales herramientas y métodos existentes para estimar el estatus hídrico de las plantas, este trabajo puso en evidencia, por un lado, la posibilidad de utilizar mediciones de referencia para estimar el estatus hídrico de planta con una baja resolución espacial y por otro, la posibilidad de utilizar información auxiliar de alta resolución espacial que está relacionada indirectamente a la variable de interés. Este trabajo propone una metodología conjunta entre las mediciones de referencia y la información auxiliar de alta resolución, la cual es original y jamás propuesta hasta ahora en la literatura. Así, se propone una función de extrapolación del estatus hídrico que considera la variabilidad espacial sobre un área determinada (zona de validación) la cual es caracterizada por datos auxiliares. Para responder a las preguntas científicas y validar la metodología propuesta, se planificó un dispositivo experimental que comprendió nueve cuarteles vitícolas de la estación experimental del INRA de Pech-Rouge (Gruissan, Francia) que permitió crear una importante base de datos. Además se utilizó una base de datos pre-existente a la tesis. Estos datos permitieron identificar las ventajas y las limitaciones de una estimación espacial del estatus hídrico de las plantas. Para restricciones hídricas moderadas a fuertes (<-0,4 MPa), la variabilidad espacial del estatus hídrico de la viña está determinada por ciertos factores ligados al medioambiente. Así, el principal factor identificado fue el suelo. Una vez que las unidades pedológicas han sido caracterizadas, la variabilidad espacial se presentó estructurada en función del vigor de las plantas. Además, el estudio de la información auxiliar tal como, imágenes aéreas y propiedades eléctricas de suelo, mostró las ventajas de esta información para caracterizar la variabilidad espacial del estatus hídrico de las plantas. Las etapas de modelización fueron concentradas a la escala del cuartel. Así, en una primera etapa, esta escala de trabajo permitió minimizar las fuentes de variabilidad entre cuarteles vitícolas ligadas al cultivar, sistema de conducción, edad de plantación, etc. Un modelo de extrapolación del estatus hídrico fue propuesto y validado sobre dos bases de datos. Este modelo fue basado sobre una colección de coeficientes sitio-específicos locales y constantes. Cada coeficiente local, permitió modelar la relación lineal existente entre el estatus hídrico medido en un sitio de referencia y el estatus hídrico medido en cualquier otro sitio al interior del cuartel, sin importar la fecha de medición. Bajo condiciones de restricción hídrica elevada, el modelo permitió explicar una parte importante de la variabilidad espacial del estatus hídrico de la planta (r2=0,70). La identificación de este modelo general, permitió proponer una metodología para introducir datos auxiliares. Comparado con un método clásico de estimación, esta última permitió explicar una parte importante de la variabilidad espacial del estatus hídrico de las plantas (r2=0,71) en condiciones de restricción hídrica elevada. A nivel de cuartel, las variables auxiliares seleccionadas están relacionadas principalmente al vigor de las plantas

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Legeard, Benoît. "Prévention des inondations torrentielles méditerranéennes : approche multi-agents pour l'aide a la gestion spatialisée de crise." Université Joseph Fourier (Grenoble), 2000. http://www.theses.fr/2000GRE10010.

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Abstract:

L’Europe méditerranéenne est confrontée a des inondations torrentielles, touchant des villes densément peuplées et traversées par des ruisseaux généralement indigents, mais susceptibles de collecter les eaux de ruissellement d'orages très violents. Des débits exceptionnels peuvent alors converger vers les centre-villes, occasionnant des dégâts considérables. En cas de risque d'inondation, des prévisions de plus en plus fiables ne préjugent pas de l’efficacité des institutions chargées de la gestion de crise. La mise en place de plans de gestion pré-catastrophique nécessite une modélisation des structures de gestion afin d'en comprendre et simuler le fonctionnement. La gestion préventive de tels événements nécessite la prise en compte de facteurs spatiaux dynamiques qui vont intéresser le géographe. En effet, les zones habitées sont exposées a un risque évolutif et quantifiable selon l’activité des populations et l'ampleur de l'inondation. Cette approche a la fois physique et socio-économique de la catastrophe doit s'accompagner d'une analyse des connaissances et des relations entre acteurs. Les méthodes de l'intelligence artificielle distribuée nous permettent d'informatiser ces différents éléments grâce a l'approche multi-agents. La modélisation des acteurs sous la forme d'agents cognitifs ou réactifs, permet de simuler le fonctionnement d'une partie de la structure d'intervention, dans un but d'optimisation de son fonctionnement. C'est pourquoi le prototype magic a été conçu (Multi-Agents pour La Gestion des Inondations Catastrophiques), pour permettre d’intégrer des données spatialisées dynamiques dans le raisonnement d'agents.

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Venturini, Véronique. "La planification littorale spatialisée à l’épreuve du terrain : l’exemple des communes de Calenzana, Olmeto et Sisco." Thesis, Corte, 2022. http://www.theses.fr/2022CORT0002.

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Abstract:

Cette thèse traite des difficultés inhérentes à l’opérationnalité de la planification littorale spatialisée en Corse, à travers notamment la prise en considération des caractéristiques et configurations liées à la situation foncière. Pour ce faire, elle s’appuie, dans le cadre d’une expérience professionnelle d’urbaniste, sur l’analyse de trois communes littorales, Sisco, Olmeto et Calenzana, présentant des difficultés de mise en œuvre de leurs documents d’urbanisme. La planification regroupe des outils et méthodes d’élaboration et d’analyse mis en œuvre pour encadrer l’évolution et le développement des territoires. Sept ans après l’approbation du Plan d’Aménagement et de Développement Durable de la Corse, les documents d’urbanisme insulaires ont vu leurs objectifs évoluer au regard d’une vision plus équilibrée de l’urbanisation. Les enjeux de préservation de l’environnement, des espaces de production et l’objectif de densification des espaces bâtis ont été renforcés, obligeant ainsi les documents de planification à fixer un cadre d’aménagement strict et précis fondé sur des projections sociodémographiques. Face à cette définition opérationnelle de la planification stratégique spatialisée, ce travail de recherche propose, dans le cadre d’une démarche empirique, une vision complémentaire aux méthodes d’élaboration et d’évaluation des documents d’urbanisme locaux en intégrant la question foncière comme base d’analyse et d’observation de l’évolution des territoires. Ce travail de recherche se fonde sur la mise en évidence d’une série d’indicateurs montrant l’influence des caractéristiques foncières sur la mise en œuvre des documents de planification en prenant en considération leur situation juridique et géographique. Cette agrégation d’indicateurs fonciers nous amène à une représentation spatialisée et surfacique visant à mieux estimer et comprendre la mobilisation réelle du foncier à bâtir
This thesis deals with the difficulties involved in the operationalization of the spatialized littoral planning in Corsica, especially through the consideration of the characteristics and configurations related to the land situation. To do this, it is based, within the framework of a professional experience of urban planner, on the analysis of three coastal municipalities, Sisco, Olmeto and Calenzana, presenting difficulties in the implementation of their urban planning documents. The planning includes tools and methods of preparation and analysis implemented to frame the evolution and development of territories. Seven years after the approval of the PADDUC, the island's urban planning documents have seen their goals evolve about a more balanced vision of urbanization. The challenges of preserving the environment, production areas and the objective of densifying built-up areas have been reinforced, thus obliging planning documents to set a strict and precise development context based on socio-demographic projections. In view of this operational definition of spatialized strategic planning, this research work proposes, within the framework of an empirical approach, a vision that complements the methods of elaboration and evaluation of local urban planning documents by integrating the land question as a basis for analysis and observation of territorial evolution. This research work is based on the identification of a series of indicators showing the influence of land characteristics on the implementation of planning documents, taking into consideration their legal and geographical situation. This aggregation of land indicators leads us to a spatialized and surface representation aiming at better estimating and understanding the real mobilization of land for building

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Oehler, François. "Mesure de la dénitrification et modélisation spatialisée des flux d'azote à l'échelle d'un petit bassin versant d'élevage." Rennes, Agrocampus Ouest, 2006. http://www.theses.fr/2006NSARD047.

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Abstract:

Notre objectif était de quantifier l'importance relative de la dénitrification hétérotrophe dans le devenir des excédents azotés à l'échelle du bassin versant. Nous avons mesuré la dénitrification sur 15 sites pendant un an sur un bassin versant en Bretagne, France. En utilisant la technique du blocage à l'acétylène, des mesures de dénitrification sur carottes de sol et de dénitrification potentielle (DEA) ont été réalisées sur 2 horizons de sol : 0-20 et 20-40 cm. TNT2, un modèle agro-hydrologique distribué a été utilisé pour spatiailser les mesures. Les taux de dénitrification de 0 à 417 mg N. M-2. Jour-1, sont plus élevés dans les zones ripariennes. Les valeurs de DEA mesurées varient de 76. 48 à 530. 63 ng N. G-1 sol sec. H-1. L'humidité du sol semble être le principal facteur limitant. Le ratio N20/(N2 + N2) moyen, d'environ 60 % paraît être constant sur l'année. Les simulations montrent des émissions liées à la dénitrification égales aux flux d'azote dans le cours d'eau
Our objective was to assess the relative importance of heterotrophic denitrification on the fate of excess nitrogen at the catchment scale, and to quantitify the relative importance of riparian areas ont the N20 emissions. We measured denitrificatin at 15 sites over one year on a farming water catchment area in Brittany France. Using C2H2 inhibition, denitrification analysed on soil core and denitrifying enzyme activity (DEA) were each determined, for samples taken from 2 soil layers : 0-20 and 20-40 cm. Denitrification rates, ranging from 0 to 417 mg N. M-2. D-1 were significantly higher in riparian areas. The measured DEA values ranged from 76. 48 ng N. G-1 dry soil. H-1 to 530. 63 ng N. G-1 dry soil. H-1. Soil moisture appeared to be the main limiting factor. The ratio N20/(N20+N2) was about 60 % and seemed to be constant throughout the year. The results simulations suggest that the at the studied water catchment area scale, denitrification is a major route for nitrogen removal

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Jolivet, Aurélie. "Compréhension des mécanismes de biominéralisation : quantification spatialisée des fractions minérale et organique et influence de facteurs environnementaux." Brest, 2009. http://www.theses.fr/2009BRES2055.

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Abstract:

Malgré un grand nombre d’études relatives à l’utilisation des otolithes, les connaissances sur les mécanismes de formation de l’otolithe et leur modulation par les facteurs environnementaux et physiologiques restent parcellaires. En particulier, la caractérisation des fractions minérale et organique des structures de I’otolithe et l’influence de leurs propriétés qualitatives et quantitatives sur l’opacité restent peu documentées, Pourtant ces informations sont d’importance en vue d’une calibration robuste de l’archive « otolithe ». Le premier axe de recherche s’est concentré sur l’opacité et les effets de la température, la croissance et du métabolisme à partir d’expérimentation en milieu contrôlé. L’opacité a ainsi été définie comme une fonction de deux contributions énergétiques: l’une relative à la croissance somatique et l’autre indépendante de la croissance somatique et associée à des mécanismes de maintenance. Le second axe de recherche s’est focalisé sur l’analyse des propriétés physico-chimiques des structures de l’otolithe. Le développement d’une approche de micro-spectrométrie Raman, non destructive, nous a permis de discriminer de manière quantitative des signatures organique et minérale à une très haute résolution. La caractérisation de micro et macrostructures a permis la construction d’un modèle de prédiction de l’opacité en fonction des signatures de ces deux fractions. Si la relation entre facteurs modulant la biominéralisation et caractéristiques physicochimiques des structures reste à établir, les résultats obtenus dans cette thèse ouvrent de pistes prometteuses pour une meilleure compréhension des mécanismes de formation de l’otolithe
Despite numerous applications on the use of otoliths at both population and individual levels, knowledge regarding the mechanisms of the otolith and their variations with environmental and physiological factors has to be improved. In particular, the characterization of mineral and organic fractions of the otolith structures and the influence of their qualitative and quantitative composition on the opacity remain poorly documented. Vet this information is of key interest for the calibration of the archive “otolith” allowing a robust analysis of information. The first issue of this study focused on the analysis of the opacity and the effects of temperature, growth and metabolism through experiments in controlled conditions. Results led to the modelling of opacity as a function of two energetic contributions: one related to somatic growth and the other independent of somatic growth and associated to maintenance mechanisms. The second issue dealt with the physico-chemical characterization of otolith structures. The development of an approach based on micro-spectrometry Raman, non-destructive, has allowed to quantitatively discriminating organic and mineral signatures at very high resolution. It has led to the characterization of microstructures (L and D zones) and macrostructures (translucent and opaque zones) led to the development of a predictive model of opacity from the signatures of these two fractions. The relationship between the environmental and metabolic factors and the chemical composition of structural features has still to be established but our results promising perspectives for a better understanding of the mechanisms of otolith biomineralisation

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Certain, Grégoire. "Distribution, abondance et stratégie de recherche alimentaire chez les prédateurs supérieurs du Golfe de Gascogne : une étude spatialisée." Phd thesis, Université de La Rochelle, 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00261859.

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Abstract:

Le travail de thèse que nous présentons est avant tout un travail d'interface entre l'écologie marine et les analyses spatialisées. Nous nous intéressons à une communauté d'organismes peu décrite, les prédateurs supérieurs du golfe de Gascogne, alors même que cet écosystème a fait l'objet d'une intense activité de recherche depuis la deuxième moitié du XXème siècle. Jusqu'en 1990, la plupart des travaux concernaient sa structure océanographique et ses communautés planctoniques et benthiques (Pingree 1969, Belderson & Kenyon 1976, Sibuet 1977, Treguer et al. 1979, Cornet et al. 1983 Pingree et al. 1986, Garcia-Soto et al. 1990, New & Pingree 1990, Pingree & Le Cann 1992). L'activité de recherche s'est ensuite diversifiée vers d'autres composantes de l'écosystème et notamment les populations de poissons pélagiques, en particulier à travers le prisme de l'exploitation du golfe par la pêche (Dorel et al. 1991, Koutsikopoulos & Lacroix 1992, Blanchard & Boucher 2001, Poulard 2001, Petitgas et al. 2003). L'objectif premier de ce travail de thèse est de poursuivre cet effort et d'étendre les connaissances sur l'écosystème « Golfe de Gascogne » en fournissant à la communauté scientifique une information précise sur la communauté des prédateurs supérieurs, tant sur le plan descriptif que sur le plan fonctionnel. Dans ce but, la prise en compte de la dimension spatiale est indispensable, car elle permet au-delà de l'outil de représentation cartographique de comprendre les interactions que ces organismes entretiennent entre eux et avec leur environnement. Notre travail est inter-disciplinaire et fait appel à la fois aux connaissances accumulées sur la structure et le fonctionnement de l'écosystème du golfe de Gascogne, aux outils d'analyse spatiale développés récemment et aux concepts d'écologie comportementale qui ont émergés ces dernières années. Ce travail utilise les concepts et les méthodes de l'analyse spatiale pour apporter une information écologique aussi bien aux scientifiques qu'aux gestionnaires dans des domaines variés allant de la description de la communauté des prédateurs supérieurs (distribution, abondance, habitat, variabilité), de son intégration en tant qu'élément constitutif du réseau trophique, de son utilité en tant qu'indicateur biologique et enfin de sa contribution à une réflexion générale sur les processus comportementaux impliqués dans la vie et la recherche de nourriture en groupe. Nous nous sommes donc attachés à utiliser les méthodes spatiales pour répondre à des questions écologiques posées par la communauté de prédateurs supérieurs. Nous espérons que notre travail servira de point de repère dans le futur pour les prochaines études concernant les prédateurs supérieurs du golfe de Gascogne.

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Tetegan, Marion. "Modélisation des propriétés de rétention en eau des sols caillouteux : application à l'estimation spatialisée de la réserve utile." Phd thesis, Université d'Orléans, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00667737.

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Abstract:

Les sols sont définis comme étant caillouteux à partir d'une proportion supérieure à 35 % d'éléments grossiers. Les sols caillouteux - dont certains supportent des zones de grandes cultures - couvrent environ 30% de la superficie de l'Europe occidentale. Outre le fait qu'ils sont plus contraignants pour la production agricole car les opérations culturales y sont plus délicates, les sols caillouteux sont souvent des sols peu épais ; ils contribuent ainsi de façon significative à la recharge des nappes mais sont a priori très sensibles au lessivage hivernal du nitrate et des produits phytosanitaires. Malgré leur grande étendue géographique et leurs propriétés spécifiques, les sols caillouteux ont été peu étudiés. Devant ce déficit de connaissances et devant les problèmes spécifiques posés par les sols caillouteux (variabilité de la phase caillouteuse, échanges entre la phase caillouteuse et la fraction fine des sols), tant en termes de production végétale qu'en termes de protection de l'environnement, ce projet de thèse a eu pour objectifs de : i) déterminer la réserve utile des éléments grossiers de sols caillouteux d'origine sédimentaire ; ii) d'évaluer qualitativement et quantitativement la pierrosité de sols caillouteux à l'échelle parcellaire ; et iii) d'estimer la réserve utile effective de sols caillouteux et leur fonctionnement hydrique sur de grands territoires agricoles. Grâce à des analyses au laboratoire, nous avons montré que les cailloux étaient saturés en eau à -100 hPa et que les teneurs en eau à la capacité au champ et au point de flétrissement pouvaient s'exprimer simplement en fonction de la masse volumique, ce qui a permis de définir des fonctions de pédotransfert robustes et opérationnelles pour le calcul de l'humidité utile des éléments grossiers. Grâce à l'analyse du bruit du signal de la résistivité électrique, mesurée in situ par prospections géophysiques, il a été possible d'évaluer leur pierrosité volumique à l'échelle d'une parcelle. Enfin, à l'échelle régionale, nous avons montré que la non-prise en compte du volume de la phase caillouteuse et/ou de ses propriétés conduisait à des sous-estimations de 20 % de la réserve utile, ce qui avait pour conséquence une surestimation du déficit hydrique de 20 mm par an en moyenne, avec une grande variabilité spatiale. Ces travaux permettront, à terme, une meilleure gestion spatialisée des agrosystèmes, aux échelles locales et régionales. En effet, les nouvelles propriétés hydriques calculées permettront d'améliorer la compréhension du fonctionnement environnemental spatialisé des sols afin de mieux estimer certains risques (lessivage de nitrate, émissions de gaz à effet de serre par les sols, etc.).

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Gumiere, Silvio José. "Contribution à la modélisation déterministe spatialisée de l'érosion hydrique des sols à l'échelle des petits bassins versants cultivés." Montpellier SupAgro, 2009. http://www.theses.fr/2009NSAM0022.

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Abstract:

La pression anthropique liée à l’agriculture intensive est souvent à l’origine d’une accélération des processus érosifs, avec des taux d’ablation souvent supérieurs aux vitesses de formation des sols. En Europe et dans le monde, l’érosion hydrique affecte quasi- ment toutes les zones géographiques, `a des degrés divers. La modélisation de l’érosion hydrique peut fournir des informations utiles pour la mise en oeuvre de mesures anti- érosives sur les bassins versants agricoles afin de conserver les ressources en sol et diminuer le transport de sédiments vers les cours d’eau. L’objectif général de cette thèse a été de mener une réexion et une analyse critique sur la problématique de la modélisation de l’érosion hydrique, avec différents angles d’attaque : conceptuel, exploration de modèle et paramétrisation. Nous avons effectué dans un premier temps une analyse bibliographique sur deux des questions qui semblent les plus problématiques dans les modèles d’érosion actuels : la première sur la paramétrisation de l’érosion diffuse et la seconde sur le fonctionnement des éléments d’interfaces du paysage comme les ban- des enherbées. Nous avons ensuite développé un modèle d’érosion hydrique distribué et `a base physique applicable aux échelles du bassin versant et de l’événement plu- vieux. Cette modélisation permet de prendre en considération les éléments d’interface du paysage tout en s’appuyant sur une paramétrisation distribuée facilitée par le re- cours aux systèmes d’information géographique (SIG). Le modèle développé a été calé et validé sur un bassin versant Méditerranéen, en utilisant une procédure de calage multi-échelles. Un autre résultat de ce travail a été le développement d’un cadre général pour l’analyse de sensibilité des modèles d’érosion aux paramètres d’entrée et à leur distribution spatiale, et ceci pour des modèles distribués conçus pour différentes échelles d’espace et de temps. Cette procédure d’analyse a été appliquée à quatre modèles d’érosion (MHYDAS-Erosion, STREAM, MESALES et PESERA). Les résultats montrent des similitudes de comportement pour les différents modèles testés par rapport aux paramètres d’entrée
Anthropogenic activity associated with intensive agricultural production is often the origin of an acceleration in soil erosion processes, such that the rate of erosion will exceed the rate of soil formation. In Europe and the world, water erosion affects all types of landscapes to different degrees. Water erosion models may provide helpful information for the development and application of land management practices in catchments with soil and water conservation concerns. The objective of this work was to reflect on and then critically analyse the problem of water erosion modelling from different points of view: conceptually, model exploration and model parameterisation. From this reflection, and after a literature review, which focused on two of the main problems identified with present-day erosion models, namely model parameterisation and sedimentological connectivity, we have developed a physically based and distributed water erosion model, able to provide dynamic information about soil loss and sediment transport within small agricultural catchments during rainfall events. The model takes into account the effects of land management practices on sediment transport using a distributed GIS parameterisation. The model was calibrated and validated for a Mediterranean catchment, using an automatic and multi-scale calibration procedure. Another result from this work was the development of a sensitivity analysis framework to provide an exploratory analysis of distributed erosion models at different space and time scales. This framework has been applied to four water erosion models (MHYDAS-Erosion, STREAM, MESALES and PESERA). Results have shown a similarity in behaviour of the four erosion models with regards to input parameter variations

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Certain, Grégoire. "Distribution, abondance et stratégies de recherche alimentaires chez les prédateurs supérieurs du golfe de Gascogne : une approche spatialisée." La Rochelle, 2007. http://www.theses.fr/2007LAROS204.

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Abstract:

Cette étude propose de jeter un regard neuf sur une communauté d’animaux mal connue et étudiée, la communauté des prédateurs supérieurs (oiseaux/mammifères marins) du golfe de Gascogne. Sur la base de transects réalisés à la fois en avion et en bateau, et en nous appuyant sur les outils de l’analyse spatialisée, nous caractérisons pour la première fois la distribution et l’abondance de ces prédateurs sur le plateau continental atlantique français, offrant ainsi des outils supplémentaires de gestion dans le contexte de la mise en place des aires marines protégées. Après une étude approfondie des biais associés aux échantillonnages aérien en mer, notre travail s’articule autours de trois axes principaux : distribution spatiale et variabilité temporelle, abondance et consommation de nourriture, enfin stratégies de recherche alimentaires. Du point de vue fondamental, nous proposons une approche novatrice pour mesurer la variabilité temporelle de la distribution spatiale des animaux. Cette approche nous a permis de mettre en évidence les zones les plus stables et les plus variables de la distribution des oiseaux marins du golfe de Gascogne, ainsi que les échelles spatiales auxquelles s’exprime cette variabilité. Nous avons également modélisé les habitats à large échelle des mammifères marins, mettant en évidence les zones les plus importantes pour leur distribution. Nos estimations d’abondance, couplées aux travaux plus anciens sur le régime alimentaire des prédateurs nous a également permis d’estimer que leurs consommations en proies était du même ordre de grandeur, en biomasse, que les volumes prélevés par l’activité de pêche. Enfin, en nous appuyant sur le modèle d’étude « fou de bassan », nous mettons en évidence une organisation spatiale à fine échelle en réseau qui permet aux oiseaux de collecter efficacement l’information publique provenant de leurs congénères, augmentant ainsi leur chance de trouver de la nourriture au sein d’un milieu marin hautement variable, dynamique et imprévisible. Ces résultats montrent l’importance de l’utilisation des outils et des concepts de l’écologie spatiale pour répondre à des questions à la fois fondamentale et appliquées sur la structure, le fonctionnement et la gestion des populations
This work proposes a new insight on an animals community which is poorly know and focus on the community of marine predator (seabirds and marine mammals) in the bay of Biscay. On the basis of airplane and ship-based transect surveys, and by using spatial analysis, the distribution and the abundance of the marine predator in the French Atlantic continental shelf is characterized for the first time. The distribution and the abundance of the marine predator offer new management information’s in the context of putting up marine protected area. After a thorough study on bias associated with pelagic aerial strip transects survey, this works round on three principal thematic: spatial distribution and temporal variability, abundance and prey consummation and lastly on foraging strategy. In a fundamental point of view, an innovative approach to quantify spatio-temporal variability of seabird’s distribution is proposed. This approach allows revealing areas with low temporal variability (i. E. Stable area) and areas with high temporal variability (i. E. Variable area) of seabird’s spatial distribution, and the spatial scales at which this variability is expressed. Large scale habitats of marine mammals have been modelled too, which revealed the important area of their spatial distribution. Our abundance estimates coupled to previous study on foraging diet lead us to conclude that consummation of prey by marine predators is in same order than fisheries activity in terms of biomass. Lastly, based on a foraging seabird species « the northern gannets » as a study model, fine scale spatial networks is revealed which is interpreted as an increase of information using from their congeners (i. E. Public information), this typical spatial organisation will increase the probability of finding preys in a highly variable, dynamic, and unpredictable marine environment. These results emphasize the importance of using statistical tools and concepts of spatial ecology to answer to fundamental and applied questions on structures, functioning and management of wildlife population

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Valette, Gilles. "Simulation dynamique spatialisée de l’évolution de la structure de surface des sols cultivés sous l’action de la pluie." Reims, 2008. http://www.theses.fr/2008REIMS006.

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Ce mémoire est le fruit d'un travail de thèse mené en interface entre les domaines de la science du sol et de l'informatique. Ce travail concerne la modélisation et la simulation de deux types d'évolution de la structure de surface d'un sol cultivé: sa dégradation sous l'action de la pluie, et sa fissuration sous l'effet de la dessiccation. Les modèles développés sont basés sur le formalisme DEVS, formalisme dédié aux systèmes à évènements discrets et sur le principe des automates cellulaires étendus. La principale originalité du simulateur de la dégradation du sol est qu'il vise à reproduire les interactions entre les processus érosifs et l'évolution du relief et de la structure de la surface du sol. Les différents processus de transfert d'eau sont représentés, ainsi que les processus de transfert de sédiments. Une expérience sous simulateur de pluie a permis de vérifier que notre simulateur présente un comportement global correct, produisant un encroûtement réaliste à la fois sur des aspects qualitatifs et quantitatifs, ce qui en constitue l'un des aspects les plus originaux et innovants. Le simulateur de la fissuration du sol reproduit l'apparition et le développement de fissures verticales dans la couche de surface d'un sol soumis à dessiccation. Nous avons introduit l'utilisation de la méthode de la ligne de partage des eaux hiérarchique afin d'obtenir un réseau de fissures qui puisse être déterminé par des propriétés du sol, en particulier l'épaisseur de la croûte. Outre une validation au moyen des densités de Minkowski, nous avons également proposé une généralisation de notre méthode aux maillages 3D
This document is the result of a thesis conducted on the interface between computer science and soil science. This work concerns the modeling and simulation of two types of changes in the structure of a cultivated soil surface: its degradation by the action of rain, and its cracking by the action of dessication. The models we have developed are based on the DEVS formalism, which is dedicated to discrete event systems, and on extended cellular automata principle. The main originality of our simulator of soil degradation is that it aims to reproduce the interaction between the erosion processes and the evolution of the relief and of the soil surface structure. The processes of water transfer are represented, as well as the processes of sediment transfer. A rain simulator experiment permitted to verify that our simulator provides a correct global behavior, producing a realistic crusting on both qualitative and quantitative aspects, which is one of its most original and innovative characteristics. The cracking simulator reproduces the emergence and development of vertical cracks in the surface layer of a dessicating soil. We have introduced the method of hierarchical watershed to obtain a cracks network that can be determined by soil properties, especially the crust thickness. Besides a validation using Minkowski's densities, we have also proposed a generalization of our method to 3D meshes

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Baptiste, Hervé. "Interactions entre le système de transport et les systèmes de villes : perspective historique pour une modélisation dynamique spatialisée." Tours, 1999. http://www.theses.fr/1999TOUR1801.

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Abstract:

La these se positionne dans le cadre de l'amenagement de l'espace et l'urbanisme pour etudier les liens qui unissent les systemes de villes et le systeme de transport. Ces interactions sont d'abord analysees en termes d'impacts du systeme de transport sur l'organisation a court terme des partages interurbains d'influence et des flux de deplacement, puis a plus long terme sur la hierarchisation des villes. Nous montrons plus specifiquement comment la distance mesuree en temps sur le reseau de transport joue un role dans ce fonctionnement et cette evolution des systemes de villes. Reciproquement, nous montrons le role des villes dans l'evolution de la configuration du systeme de transport. Une perspective historique depuis le xveme siecle constitue le premier moyen majeur d'apprehension de ces interactions. Cette analyse est a la base de l'elaboration d'un outil prospectif et spatialise d'evaluation des liens entre les systemes de villes et le systeme de transport. La modelisation, exploitant la theorie des graphes, integre un modele gravitaire et deux mecanismes dynamiques d'evolution des populations et du systeme de transport. Un modele de generation automatique d'espaces theoriques est par ailleurs elabore pour analyser les interactions. Le role de la distance-temps est quantifie lors d'une phase d'ajustement sur l'indre et loire a partir de la matrice de migrations alternantes en 1990, et l'evolution des populations communales entre 1968 et 1990. Grace aux simulations dynamiques, nous montrons l'enjeu pour l'amenagement que pourrait constituer l'amelioration du systeme de transport a une echelle departementale, en permettant potentiellement la conservation d'un certain niveau de service banaux dans les communes peripheriques. Nous demontrons ensuite l'importance de considerer l'espace lors de toute evaluation des impacts d'une modification de l'offre de transport, en mettant en evidence des bifurcations dans l'evolution des systemes de villes, imputees exclusivement a l'espace. Nous exploitons enfin l'outil pour l'evaluation des impacts de deux hypotheses de modification de l'offre de transport a l'echelle de la facade atlantique, comprenant la realisation du schema directeur relatif au reseau tgv et un trace de tgv littoral atlantique

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Jahel, Camille. "Analyse des dynamiques des agroécosystèmes par modélisation spatialisée et utilisation d’images satellitaires, Cas d’étude de l’ouest du Burkina Faso." Electronic Thesis or Diss., Paris, AgroParisTech, 2016. http://www.theses.fr/2016AGPT0059.

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Abstract:

L’organisation des territoires ruraux d’Afrique de l’Ouest a été bouleversée ces vingt dernières années par des changements rapides, dus à un accroissement démographique sans précédent, à des politiques favorisant les cultures d’exportation et à l’introduction de nouvelles techniques culturales. On assiste aujourd’hui à une mutation des structures d’exploitation, une pression sur les ressources forestières, un épuisement des sols et une saturation de l’espace cultivé. Les tensions pour l’accès aux ressources se multiplient, faisant souvent ressurgir d’anciens conflits ethniques, et la question de la sécurité alimentaire se pose. Dans ce contexte, des systèmes d’alerte précoce ont été mis en place dans le but d’anticiper et d’endiguer l’insécurité alimentaire par l’analyse des risques de catastrophe.La thèse s’inscrit dans le cadre de ces systèmes d’alerte précoce et traite de l’étude des changements agraires et de leurs mécanismes. Elle se propose d’explorer de nouvelles pistes méthodologiques, basées à la fois sur la modélisation et la télédétection, pour réaliser une analyse rétrospective et prospective des dynamiques agraires de la province du Tuy, située à l’ouest du Burkina Faso.Nous abordons tout d’abord la question du croisement d’échelles dans les modèles de dynamiques des agroécosystèmes en développant un modèle multiscalaire des évolutions passées. Le modèle utilise les graphes d’interaction pour simuler des processus allant de l’échelle de la parcelle à l’échelle régionale (évolution des rendements, évolution des assolements, déforestation). Nous montrons ainsi qu’il est possible d’effectuer un croisement d’échelles dans un modèle sans avoir recours aux méthodes d’agrégation ou de désagrégation habituellement employées pour ce type d’étude.Le modèle est ensuite utilisé pour analyser deux aspects des dynamiques agraires de la province du Tuy. Le premier aborde les dynamiques de défriche, d’abord analysées à la lumière du débat Malthus-Boserup qui porte sur l’impact de la croissance démographique sur les ressources naturelles. Des scénarios prospectifs sont simulés et leurs conséquences sur les surfaces en végétation naturelle sont évaluées : ces scénarios simulent l’émigration d’une partie de la population vers d’autres régions, la création de zones protégées, la mise en place de politiques démographiques et la conversion progressive des systèmes de production à l’agro-écologie.Le second aspect concerne les processus décisionnels des agriculteurs pour constituer leurs assolements. L’étude consiste plus précisément à comprendre les importantes variations des surfaces allouées aux différentes cultures, observées au cours de la période étudiée, via l’analyse de l’évolution simulée du poids des différents facteurs intervenant dans la prise de décision.Dans une dernière partie, nous montrons qu’il est possible de détecter explicitement des empreintes de processus anthropiques dans les images de télédétection en utilisant les simulations multiscalaires du modèle développé. Nous réalisons ensuite une assimilation de l’information satellitaire dans le modèle, pour le ré-étalonner et ainsi renforcer ses capacités à reproduire les dynamiques ayant eu lieu. Cette dernière partie ouvre d’importantes perspectives concernant l’utilisation conjointe de l’information satellitaire et des modèles de dynamiques des agroécosystèmes
Rural areas of West Africa have seen notable transformations these last two decades, mainly due to high population growth, development policies in favor of export crops and introduction of new cropping practices. The results of these developments are a pressure on forestry resources, an evolution of farming systems, a depletion of soils and a saturation of cultivated areas. The number of conflicts for resources access increases, reviving buried ethnical tensions, and the question of food security is raised. In that context, early warning systems have been developed in order to foresee and curb food insecurity by the mean of hazard analyses.The present work deals with agrarian changes and their mechanisms, in the context of early warning systems development. New methodological approaches are explored, based on modeling and remote sensing in order to create a retrospective and prospective analysis of agrarian dynamics of the Tuy province, located in West Burkina Faso.We first focus on the issue of cross-scaling in agro-ecosystems dynamics models, by building a multi-scalar model of past developments. The model uses interaction graphs to simulate processes occurring from the plot scale to the regional scale (crop production, crop rotation and crop area expansion). We show that modelling across scales is achievable without resorting to methods of aggregation or disaggregation, usually applied for this type of study.The model is then used to analyze two aspects of agrarian dynamics of Tuy province. The first one deals with clearances dynamics in the context of Malthus vs Boserup debate, concerning the impacts of demographic growth on natural resources. Prospective scenarios are simulated and their consequences on natural vegetation surfaces are assessed: these scenarios simulate emigrations of a part of the population towards other areas, the implementation of protected areas, a demographic regulation and an ecological intensification of farming systems.The second aspect concerns decisional processes of farmers in order to constitute their crops rotations. The study consists in understanding the important variations of cultivated species, observed during the studied period, by analyzing the simulated weight evolution of different determining factors involved in the decisional processes.Finally, we show that anthropic processes footprints are explicitly detectable in remote sensing images, by using multi-scalar simulations of the model developed. Then, we create an assimilation of satellite data in the model in order to re-calibrate it and reinforce its abilities to reproduce past dynamics. This last part opens important perspectives concerning the joint use of remote sensing data and agro-ecosystems dynamics

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Blouet, Sylvain. "Vers une approche spatialisée de la planification spatiale marine : cas d’étude pour des populations d’invertébrés sessiles dans le Golfe du Lion." Electronic Thesis or Diss., Sorbonne université, 2023. http://www.theses.fr/2023SORUS292.

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Abstract:

La planification spatiale marine est un enjeu d’avenir pour la conservation des ressources marines, mais notre compréhension de l’agencement spatial des zones de conservation et des zones d'aménagement pour favoriser la persistance des populations n’est pas si claire. L’étude des échelles spatiales structurant la distribution des espèces et des processus influençant la dynamique et la persistance des populations marines est donc essentielle pour une approche spatialisée de l'organisation des espaces marins. Ce travail de thèse s’est donc organisé autour de deux objectifs : (i) appréhender les échelles locales et régionales structurant la distribution spatiale des invertébrés sessiles dans les habitats naturels et artificiels (partie 2 et partie 3) et (ii) évaluer comment l’intégration de la connectivité fonctionnelle associée à la dispersion larvaire dans un réseau hybride d’habitats naturels et d’habitats artificiels influencent les schémas prospectifs spatialisés d'extension de la conservation dans le golfe du Lion. Les approches choisies combinent des outils de modélisation et des inventaires à haute résolution d'invertébrés sessiles communs sur les habitats naturels et sur les récifs artificiels. La partie 2 examine la distribution spatiale régionale de 5 espèces de gorgones en utilisant un modèle de niche écologique, à partir de prédicteurs hydrologiques et géomorphologiques (courants de fond, température de surface, turbidité, profondeur, pente, rugosité, orientation des parois). La structuration spatiale de 4 des 5 espèces de gorgones peut s’expliquer par ces facteurs. Dans la partie 3, les effets de facteurs locaux (forme, profondeur et durée d'immersion) et régionaux (zone géographique) ont été évalués en examinant les assemblages de cinq espèces aux traits d'histoire de vie contrastés. Le positionnement géographique a été prévalent sur les facteurs locaux dans la colonisation des RA. L'approche multi spécifique réalisée dans les parties 2 et 3 a montré d’importances différentes du rôle de la dispersion et des facteurs abiotiques sur la structuration spatiale (locale et régionale) des espèces. Dans la partie 4, un schéma prospectif d'extension de la conservation a été simulé pour évaluer l'intégration de la connectivité fonctionnelle au sein du réseau de substrats rocheux naturels et avec l’ajout du réseau des récifs artificiels. Le réseau d'aires marines protégées est fortement modifié quand la connectivité fonctionnelle au sein de l’habitat naturel rocheux fragmenté est prise en compte. Le réseau des récifs artificiels, ajoutant des points relais dans le réseau des habitats naturels, modifie le schéma prospectif. Ces résultats soulignent l’importance d’intégrer la connectivité fonctionnelle dans la planification spatiale marine et le potentiel impact de l’installation ou du démantèlement de récifs artificiels
Marine spatial planning is a future issue for the conservation of marine resources, but our understanding of the spatial arrangement of conservation zones and management zones to promote the persistence of populations is not so clear. The study of spatial scales structuring the distribution of species and processes influencing the dynamics and persistence of marine populations is therefore essential for a spatialized approach to the organization of marine spaces. This thesis work is therefore organized around two objectives: (i) to understand the local and regional scales structuring the spatial distribution of sessile invertebrates in natural and artificial habitats (part 2 and part 3) and (ii) to evaluate how the he integration of functional connectivity associated with larval dispersal in a hybrid network of natural habitats and artificial habitats influences the spatialized prospective schemes of conservation extension in the Gulf of Lion. The chosen approaches combine modelling tools and high-resolution inventories of common sessile invertebrates on natural habitats and on artificial reefs. Part 2 examines the regional spatial distribution of 5 gorgonian species using an ecological niche model, based on hydrological and geomorphological predictors (bottom currents, surface temperature, turbidity, depth, slope, roughness, wall orientation). The spatial structuring of 4 of the 5 species of gorgonians can be explained by these factors. In part 3, the effects of local (shape, depth and duration of immersion) and regional (geographical area) factors were evaluated by examining the assemblages of five species with contrasting life history traits. Geographical positioning prevailed over local factors in AR colonization. The multi-specific approach carried out in parts 2 and 3 showed different importance of the role of dispersal and abiotic factors on the spatial structuring (local and regional) of species. In Part 4, a prospective conservation extension design was simulated to assess the integration of functional connectivity within the natural hard bottom and with the addition of the artificial reef network. The network of marine protected areas is strongly modified when the functional connectivity within the fragmented rocky natural habitat is taken into account. The network of artificial reefs, adding stepping stone in the network of natural habitats, modifies the prospective design. These results highlight the importance of integrating functional connectivity into marine spatial planning and the potential impact of installing or dismantling artificial reefs

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Sarrazin, Benoit. "MNT et observations multi-locales du réseau de drainage d'un petit bassin versant rural dans une perspective d'aide à la modélisation spatialisée." Thesis, Grenoble, 2012. http://www.theses.fr/2012GRENU042/document.

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Abstract:

Le fonctionnement hydrologique des petits bassins versants ruraux de quelques km² à régime intermittent est complexe car de nombreux processus affectent le cheminement des eaux de surface. Il en résulte une variabilité de la densité de drainage et de la dynamique de l'écoulement au sein du réseau hydrographique. Cette dynamique de fonctionnement est peu prise en considération du fait des difficultés d'ordres techniques et économiques pour suffisamment observer les mouvements de l'eau à la surface. Or, c'est une information essentielle pour décrire la connectivité hydrologique du bassin qui représente la distribution spatiale et temporelle des surfaces contributives à l'écoulement par leur connexion au réseau de drainage. De telles connaissances seraient utiles pour traiter la question de la séparation entre production et transfert effectuée dans les modèles hydrologiques, avec la perspective de proposer des simulations plus justes physiquement. L'objectif de la thèse est de proposer des approches spatiales pour mieux intégrer la dynamique de fonctionnement du réseau de drainage en lien étroit avec la réponse hydrologique du bassin. Le Mercier (7 km²) est le site expérimental situé en tête du bassin versant de l'Yzeron (142 km²) localisé à l'ouest de l'agglomération lyonnaise. Ce bassin sur socle cristallin est composé essentiellement de surfaces agricoles et de forêts. Son fonctionnement hydrologique est affecté par l'existence de zones humides contributives. Un réseau de routes et de fossés anthropiques s'ajoute aux talwegs naturels. Les méthodes développées relèvent de deux approches : (1) la microtopographie issue d'un MNT LiDAR (Light Detection and Ranging) permet d'identifier et décrire des extensions fonctionnelles du réseau de drainage d'une part au niveau des linéaires artificiels avec un apport minimal de données externes, et d'autre part au niveau des talwegs naturels en distinguant la présence ou l'absence d'un chenal de drainage, signe d'un potentiel d'écoulement concentré. (2) Un dispositif de 18 capteurs limnimétriques est mis en œuvre pour assurer un suivi permanent de la réponse hydrologique par emboitement de stations au sein du réseau hydrographique. Cette observation « multi-locale » permet de mesurer l'évolution de la densité de drainage, d'identifier localement la hiérarchie des facteurs qui affectent la réponse et de distinguer différentes dynamiques de transfert dans le réseau de drainage. Les résultats des approches par la microtopographie et par observations multi-locales aident à identifier des régions du bassin au comportement différent. Ils permettent notamment de mieux comprendre les interrelations entre occupation du sol et processus hydrologiques, voire géomorphologie et processus. Ces résultats valident donc l'intérêt du capteur LiDAR et celui d'un dispositif in situ souple et adaptable pour proposer un « pattern de drainage » réaliste en limitant le recours au terrain. Enfin, ce pattern décrivant la tendance d'organisation spatiale des écoulements, est paramétré dans une fonction de transfert géomorphologique calculée sur la base des cheminements fournis par un MNT. L'usage de cet outil constitue une ébauche mais conforte l'idée d'un couplage entre le pattern de drainage et la réponse du bassin versant dans des conditions d'intensité pluvieuse soutenue et d'humidité modérée pour expliquer la réponse rapide du bassin. L'ensemble des résultats justifie donc la mise en avant de la nature transitoire du réseau de drainage pour paramétrer des modèles spatialisés avec la perspective d'améliorer leurs capacités prédictives
Hydrological functioning of small temporary catchments depends on several processes governing transfer from surface water paths. As a result flow dynamics and drainage density are highly variable in space and time. But this complex dynamic is not enough taken into account because of technical and economical limitations. However, it is essential to describe hydrological connectivity as a spatial and temporal pattern of contributive areas to the drainage network. Get this pattern may facilitate the conceptual distinction between production and transfer functions to improve spatially distributed models. The aim of the study is to develop methods to describe spatial and temporal patterns of the drainage network in relation to catchment hydrological responses. The Mercier headwater catchment (7 km²) is located into the Yzeron catchment near Lyon (France). The land use is principally composed of agricultural plots and forested areas. The hydrographical network consists of natural thalwegs and many roadside ditches and agrarian ditches. Both approaches are developed for this purpose: first, the micro-topography from a LiDAR DEM helps to describe potential flow lengths from drainage network extensions during rainfall events. On the one hand, main artificial ditches are mapped from the DEM with minimal corrections from ancillary data. On the other hand, channelized or unchannelized reaches are located from the DEM into the natural thalwegs. Second, a water level sensor device is set up to record hydrological response from 18 stations located in nested sub-catchments into the hydrological network. These synoptic measurements are used to estimate temporal changes in drainage density, to analyze local hydrological functioning, or to describe flood propagation to the outlet. Results from both approaches lead to the identification of specific behaviors inside the hydrological network controlled by functional thresholds. These patterns help to better understand the relationship between land use and hydrological processes. The results also show the interest of LiDAR DEM and the suitability of adaptable distributed measurements as a substitute to heavy in situ studies for the identification of drainage patterns. Finally, to test the assumption of a gradual drainage network extension during a rainfall event, a simplified drainage pattern is processed into a geomorphological transfer function. This tool is fairly easy to set and is used to initiate an association between local hydrological knowledge and global catchment response. Both approaches lead to conclude that various drainage pattern must be integrated into spatially distributed models according to hydrological conditions, rather than a single hydrological network

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Moncoulon, David. "Proposition d’une méthode d’estimation de l’exposition financière aux inondations pour le marché de l’assurance en France : modélisation hydrologique et économique probabiliste spatialisée." Toulouse 3, 2014. http://www.theses.fr/2014TOU30251.

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Abstract:

Ce travail de thèse a été réalisé au sein du Département d’Etudes Techniques de la Caisse Centrale de Réassurance (CCR) et s’inscrit dans un programme de recherche et développement de modèles opérationnels d’estimation des dommages causés par les catastrophes naturelles. Ce mémoire est organisé en deux parties. La première partie est dédiée au développement et à la mise au point d'un modèle de simulation de l'aléa et des dommages consécutifs à un événement inondation, le modèle ARTEMIS. Le calibrage de ce modèle et sa validation à partir d'un catalogue d'événements historiques sont alors décrits. Dans la seconde partie, le couplage du modèle ARTEMIS avec deux générateurs d'événements probabilistes est exposé. Il s'agit ainsi d'obtenir un générateur de débits fictifs et un générateur de précipitations fictives spatialisées, ce dernier étant dérivé du modèle SAMPO (IRSTEA). L’analyse de la complémentarité de ces deux générateurs est proposée : le premier simulant les rues de cours d’eau jaugés, le second permettant de simuler le ruissellement et le débordement de petits cours d’eau, y compris ceux non jaugés. Ainsi, la simulation de plusieurs milliers d'événements fictifs permet, après une analyse des incertitudes, de proposer une estimation de l'exposition financière du marché de l'assurance aux inondations en France métropolitaine
This Thesis was conducted in the Department of technical studies of CCR within the framework of a research / development program which aims at developing models for the estimation of insurance losses due to natural catastrophes. This document is organized in two parts. The first part is dedicated to the development of a simulation model (ARTEMIS) of the hazard and damage resulting from a flood event. The calibration of this model and its validation based on a catalog of historical events are then described in the second part, the coupling of ARTEMIS with two generators of probabilistic events is achieved: a stochastic flow generator and a stochastic spacialized precipitation generator, adapted from the SAMPO model developed by IRSTEA. The analysis of the complementary nature of these two generators is proposed: the first one allows to generate floods on the French hydrological station network; the second allows to simulate surface water runoff and small river floods, even on ungauged rivers. Thus, the simulation of thousands of fictitious events allows us, after an analysis of uncertainties, to provide for the first time an estimate of the financial exposure of the insurance market to flooding in France

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Arreola, Tostado Jesus Manuel. "Représentation spatialisée de l'effet du semis direct sur paillis de résidus sur la culture de maïs pluvial, dans l'Etat de Jalisco, Mexique." Dijon, 2000. http://www.theses.fr/2000DIJOL031.

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Abstract:

Ce travail de thèse a pour but d'obtenir une représentation spatiale de l'intérêt du semis direct sur paillis (sdp) pour la culture du maïs pluvial, en fonction de la variabilité édaphochmatique dans l'état de Jalisco, au Mexique. Au-delà d'une application centrée sur le semis direct, ce travail nous a d'abord amené à réfléchir sur la nécessité d'utiliser spatialement un modèle de bilan hydrique (bilhynapaillis) afin de pouvoir évaluer objectivement l'apport du sdp. La démarche adoptée a premièrement consisté à caractériser le milieu physique afin d'aboutir à une base de données contenant les informations nécessaires pour faire fonctionner le modèle sur tout l'état de Jalisco. Ensuite, un important travail de terrain a été réalisé sur 86 parcelles, suivies durant la saison 1997, constituant une gamme étendue de situations pour lesquelles le modèle a pu être évalué. Enfin, une méthodologie a été proposée pour évaluer les effets du sdp dans les différentes situations rencontrées dans l'état de Jalisco. Et ce pour des saisons pluvieuses 'types' : plutôt sèche, moyenne ou plutôt bonne. Les résultats des simulations obtenus à l'échelle de la parcelle ont montré que les effets positifs du sdp sur la réduction du ruissellement et l'évaporation du sol favorisent généralement le bon développement de la culture de maïs, ceci en comparaison aux autres méthodes de travail du sol utilisées (traditionnel trad- et semis direct sans protection-sdsp). La spatialisation du modèle a montré des résultats cohérents avec ceux obtenus au niveau parcellaire, le sdp montrant des améliorations substantielles au niveau de l'état de Jalisco quant à la possible dégradation des sols sous l'effet du ruissellement et à la productivité de la culture ; ces effets étant évidents et touchant de larges surfaces même avec des faibles quantités de paillis (1. 5 tonnes des résidus/ha), il s'avèrerait possible d'utiliser cette technique dans tout l'état de Jalisco.

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Boulain, Nicolas. "Effet des facteurs climatiques et anthropiques dans l'évolution récente des écosystèmes tropicaux : modélisation spatialisée du bilan hydrique d'un petit bassin versant sahélien." Paris 6, 2004. http://www.theses.fr/2004PA066016.

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Zanolin, Anne. "Irrigation de précision en Petite Beauce : mesures au champ et modélisation stochastique spatialisée du fonctionnement hydrique et agronomique d'une parcelle de mai͏̈s." Paris 6, 2003. http://www.theses.fr/2003PA066344.

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Dinaharison, Jean Bienvenue. "Conception d’une approche spatialisée à base d’agent pour coupler les modèles mathématiques et informatiques : application à la modélisation du processus écosystémique du sol." Electronic Thesis or Diss., Sorbonne université, 2023. http://www.theses.fr/2023SORUS184.

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Abstract:

Le sol est un environnement fortement hétérogène dans lequel de nombreux processus interagissent pour fournir des services écosystémiques. L'approche de couplage de modèle propose de définir ce type de système en utilisant une architecture modulaire dans laquelle les divers processus représentés par des modèles communiquent pour reproduire les différents aspects du mécanisme d'un phénomène tel que le fonctionnement du sol. Dans ce projet de thèse, développons une telle approche dans le but de modéliser le fonctionnement du sol. Les défis d'un tel projet réside sur la résolution des problèmes de représentation des processus du sol. Ces problèmes de représentation prennent leur origine du fait qu'on réutilise des modèles venant de disciplines variés pour décrire les processus. Cet hétérogénéité de représentation peut se résumer par l'écriture des modèles, le cadre d'exécution temporelle et la résolution des données décrites par les modèles. Ces contraintes de couplage, sont traités par bon nombre d'approches dans la littérature. Tous proposent des solutions satisfaisantes à ces contraintes dans leur domaines d'application respectives. Dans nôtre approche, nous utilisons le paradigme agent pour encapsuler les divers processus du sol. Ces processus communiquerons à travers l'espace en utilisant les ressources qui y sont présent. Le comportement des processus dépendent alors de la disponibilité des ressources. Un problème de coordination peut jaillir de ce type de couplage, les processus peuvent consommer de la ressource de manière simultanée alors que cette dernière peut ne pas supporter cette demande. Pour remédier à cela nous utilisons une technique en théorie d'action appelé Influence-Reaction afin de définir des stratégies pour gérer ce type de situation. Nous nous sommes inspiré des approches présente dans la littérature afin de gérer les différentes temporalités des processus. Cette approche de couplage a été appliqué à un modèle de décomposition de la matière organique ou plusieurs processus (vers de terre, microbes et racine) se disputent de la ressource dans un sol. Les résultats suggèrent que l'utilisation de nôtre approche sied à la modélisation du fonctionnement du sol, mais donnent aussi des indications plus précises quand à la disponibilité de la ressource
Soil is a highly heterogeneous environment in which many processes interact to provide ecosystem services. Model coupling approaches propose to define such system by using a modular architecture in which various processes, represented by models, communicate to reproduce different aspects of a phenomenon such as soil functioning. In this thesis project, we develop such an approach for the purpose of modelling soil functioning. The challenges of such a scheme lie in solving representation problems of soil processes. These representation problems originate from the fact that models from various disciplines are reused to describe the processes. By representations problems, we mean model description which can be (individual or equation based), the temporal execution settings and data resolution. These coupling constraints are addressed by a number of approaches in the literature. All of them propose satisfactory solutions to these constraints in their respective application fields. In our approach, we use the agent paradigm to encapsulate the various soil processes. Then processes will communicate through the space by using resources inside it. The behaviour of the processes then depends on the availability of resources. A coordination problem can arise from this type of coupling, as processes may consume the resource simultaneously while the resource may not support this demand. To overcome that matter, we use an action-theoretic technique called Influence-Reaction to define strategies to manage this type of situation. We used algorithms suggested by the abbundant litterature to manage any processes temporality issues. This coupling approach was applied to a model of organic matter decomposition in which several processes (earthworms, microbes and roots) compete for soil ressources. The results suggest that the use of our approach is suitable for modelling soil functioning, but also gives more accurate indications of resource availability

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Maréchal, Denis. "Du drain potentiel au drain réel : utilisation de données satellitales à très haute résolution pour l'étude de l'origine géomorphologique des chemins de l'eau sur des bassins versants méditerranéens soumis aux crues éclair." Phd thesis, Ecole Nationale Supérieure des Mines de Saint-Etienne, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00715931.

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Abstract:

En zone méditerranéenne, d'intenses précipitations automnales sont responsables de crues particulièrement violentes : les crues " éclair ". L'intensité et la variabilité des précipitations ainsi que la complexité des processus hydrologiques responsables de la production des écoulements sur ces bassins limitent la prédictibilité de ces phénomènes. Une meilleure compréhension des processus impliqués dans les réponses hydrologiques des bassins versants et responsables de la variabilité spatio-temporelle des chemins de l'eau peut permettre d'améliorer les modélisations de ce type d'évènement. S'insérant dans le cadre de l'hydrologie spatialisée, cette thèse se propose d'étudier l'apport des potentialités satellitales, et notamment des produits 3D à très haute résolution pour la caractérisation spatiale des bassins et de leurs réseaux hydrographiques, afin d'étudier les origines géomorphologiques des variations spatio-temporelles des réponses hydrologiques et en vue d'améliorer la compréhension des mécanismes responsables des épisodes de crue. Pour cela, ce travail s'articule autour de deux axes. Le premier consiste à caractériser, à partir de données spatiales, le drain " potentiel " représentant le réseau géomorphologique sec formé par la suite continue des lignes de thalweg des bassins. Un algorithme original utilisant une structure de MNT sous forme triangulaire (TIN) a été développé spécifiquement dans ce but, afin d'obtenir un tracé des réseaux fidèle à leur tracé réel et de fournir des éléments sur leur géomorphologie ainsi que sur celle des bassins. Le deuxième axe concerne l'étude de la dynamique drain en eau ou " réel ". Il s'agit d'améliorer la compréhension des dynamiques spatiales de mise en eau des drains à travers différents épisodes de crue. Dans ce cadre, un réseau spatialisé de capteurs légers a été distribué sur deux bassins expérimentaux (< 1Km²) situés sur le Gardon d'Anduze afin de suivre les variations spatio-temporelles des dynamiques hydrologiques au sein des réseaux en eau. La confrontation des caractéristiques géomorphologiques et des réponses hydrologiques observées a permis de confirmer la prédominance des écoulements sub-surfaciques sur les bassins étudiés, de mettre en évidence deux types de réseaux aux fonctionnements différenciés (le réseau principal et le réseau secondaire), l'importante influence des pentes et de leur changement sur l'initiation et la pérennité des écoulements au sein des réseaux, et de proposer des hypothèses de fonctionnements différenciés en fonction des épisodes.

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Pique, Gaétan. "Apport de la télédétection pour la simulation spatialisée des composantes du bilan carbone des cultures et des effets d'atténuation biogéochimiques et biogéophysiques des cultures intermédiaires." Thesis, Toulouse 3, 2021. http://www.theses.fr/2021TOU30038.

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Abstract:

Les changements climatiques et la croissance démographique de la population mondiale amènent aujourd'hui le monde agricole à s'adapter pour faire face à ces deux enjeux majeurs. Si les surfaces agricoles, qui représentent près d'un tiers des terres émergées, contribuent largement aux émissions mondiales de gaz à effet de serre, elles offrent également la possibilité de mettre en place des leviers d'atténuation des changements climatiques. Dans ce contexte, ces travaux de thèse ont vocation à enrichir nos connaissances sur le fonctionnement des surfaces agricoles, à fournir des outils d'évaluation de la contribution des surfaces cultivées aux évolutions du climat, et à quantifier les effets biogéochimiques (stockage de C) et biogéophysiques (effet albédo) d'atténuation des changements climatiques via la mise en œuvre de cultures intermédiaires. Pour répondre à ces objectifs, deux approches de modélisation ont été développées au cours de ces travaux. Le premier volet de cette thèse s'est intéressé à développer une approche de modélisation spatialisée, permettant de fournir des estimations des productions (biomasses et rendements), des flux de CO2 et d'eau, ces variables servant à la quantification des bilans de carbone et d'eau pour les parcelles de grandes cultures. À cette fin, le modèle agro-météorologique SAFYE-CO2 assimilant des produits satellites d'indice de végétation à hautes résolutions spatiale et temporelle a été développé et appliqué à différentes cultures (blé, maïs et tournesol) et végétations d'intercultures (repousses spontanées, mauvaises herbes, cultures intermédiaires). Cette approche a pu être validée sur un réseau de parcelles du Sud-Ouest de la France, en tirant parti d'un grand nombre d'images satellites et de données de validation sur la zone de l'Observatoire Spatial Régional. Elle a notamment permis d'estimer avec précision les productions de blé, de tournesol et de maïs, ainsi que les flux de CO2 et d'eau sur les cultures de blé et de tournesol. La végétation, pouvant se développer sur les parcelles pendant les périodes d'interculture, a également été prise en compte afin d'améliorer l'estimation des flux de CO2 et d'eau. Cela a notamment permis de quantifier l'impact des cultures intermédiaires sur les composantes du bilan C des parcelles allouées aux grandes cultures sur la zone d'étude. Le second volet visait à développer un modèle d'introduction de cultures intermédiaires à l'échelle européenne, afin d'estimer le forçage radiatif induit par la modification de l'albédo de surface engendré par cette pratique. Grace à des produits albédo moyenne résolution (1/20°), développés par le CNRM (et en collaboration avec ce laboratoire), cette approche de modélisation a permis de fournir des estimations de l'effet albédo relatifs aux cultures intermédiaires. Plusieurs scenarii d'introduction ont été simulés pour rendre compte de l'impact de certains facteurs, tels que la neige ou la pluie. Ils ont permis d'alerter sur le potentiel impact négatif de l'assombrissement du sol, induit à long terme (via l'enrichissement des sols en matière organique) par les cultures intermédiaires sur le forçage radiatif des surfaces cultivées. Enfin, comme tout changement de pratique agricole induit des effets biogéochimiques et biogéophysiques sur le climat, une analyse de ces effets couplés a été menée grâce à l'utilisation combinée de ces deux approches de modélisation. Nous en concluons qu'une fois les cultures intermédiaires mises en place, le sol devrait être couvert en permanence pour que l'effet assombrissement du sol ne fasse pas perdre les autres bénéfices climatiques engendrés par cette pratique agricole
Climate change and the demographic growth of the world's population are leading the agricultural world to adapt to meet these two major challenges. While agricultural land, which represents nearly one third of the world's land area, contributes significantly to global greenhouse gas emissions, it also offers the possibility of implementing climate change mitigation levers. In this context, the aim of this thesis is to increase our knowledge of the functioning of agricultural areas, to provide tools for assessing the contribution of cultivated surfaces to climate change, and to quantify the biogeochemical (C storage) and biogeophysical (albedo effect) effects of climate change mitigation through the implementation of cover crops. To meet these objectives, two modeling approaches were developed during this work. The first part of this thesis focused on the development of a spatialized modeling approach, allowing to provide estimates of production (biomass and yields), CO2 and water fluxes, these variables being used to quantify the carbon and water budgets for cropland. To this end, the SAFYE-CO2 agro-meteorological model assimilating satellite products of vegetation index at high spatial and temporal resolutions was developed and applied to different crops (wheat, maize and sunflower) and intercrop vegetation (spontaneous regrowth, weeds, cover crops). This approach has been validated on a network of plots in southwestern France, taking advantage of a large number of satellite images and validation data on the Regional Spatial Observatory area. In particular, it has allowed to accurately estimate wheat, sunflower and corn production, as well as CO2 and water fluxes on wheat and sunflower crops. Vegetation, which can develop on the plots during intercropping periods, was also considered in order to improve the estimation of CO2 and water fluxes. In particular, this made it possible to quantify the impact of intermediate crops on the C balance components of plots allocated to field crops in the study area. The second part of the project aimed at developing a model for the introduction of cover crops at a European scale, in order to estimate the radiative forcing induced by the modification of the surface albedo generated by this practice. Thanks to medium resolution albedo products (1/20°), developed by the CNRM (and in collaboration with this laboratory), this modelling approach allowed to provide estimates of the albedo effect related to cover crops. Several introduction scenarios were simulated to account for the impact of certain factors, such as snow or rain. They have allowed us to highlight the potential negative impact of soil darkening, induced in the long term (via the enrichment of soil organic matter) by cover crops on the radiative forcing of cultivated areas. Finally, as any change in agricultural practice induces biogeochemical and biogeophysical effects on climate, an analysis of these coupled effects was conducted using these two modelling approaches. We conclude that once intercropping is implemented, the soil should be permanently covered so that the soil darkening effect does not cause the other climatic benefits of this agricultural practice to be lost

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Nitschelm, Laure. "Développement de la méthode analyse du cycle de vie territoriale spatialisée (ACVTS) appliquée à l’agriculture. Cas d’étude des bassins versants de la lieue de grève, Bretagne, France." Thesis, Rennes, Agrocampus Ouest, 2016. http://www.theses.fr/2016NSARD079/document.

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Abstract:

Les travaux de cette thèse se focalisent sur l’élaboration du cadre méthodologique de l’Analyse du cycle de vie territoriale spatialisée (ACVTS), qui intègre la spatialisation dans le calcul des impacts environnementaux, et son application sur un territoire d’étude dans une optique d’aide à la décision. Elle s’organise autour de : (1) la construction du cadre méthodologique de l’ACVTS ; (2) la spatialisation des émissions azotées ; (3) le développement d’une méthode de caractérisation régionalisée de l’eutrophisation ; (4) la comparaison des résultats d’ACVTS et d’ACV. L’ACVTS permet une évaluation des impacts du territoire plus proches des impacts réels et permet de cartographier émissions et impacts pour l’aide à la décision. Gourmande en temps, données et expertise, elle nécessite de bien définir le questionnement de l’étude
This thesis focuses on development of the spatialized territorial life cycle assessment (STLCA) method, which spatializes environmental-impact calculation, and on its application to a case study to help decision making. The thesis is organized into four main chapters: (1) building the STLCA framework, (2) spatializing nitrogen emissions, (3) developing regionalized characterization factors for eutrophication and (4) comparing STLCA and LCA results. STLCA can estimate environmental impacts of a territory that are more similar to real impacts and can map emissions and impacts to help decision making. However, STLCA requires time, data and expertise to be applied; thus, it is necessary to determine its suitability for the goals of a given study before using it

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Idda, Corinne. "Caractéristiques biologiques spatialisées et influence des stratégies individuelles dans la gestion des ressources halieutiques : une approche par les jeux différentiels." Thesis, Corte, 2014. http://www.theses.fr/2014CORT0004.

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Abstract:

Une grande partie de la ressource halieutique est, à ce jour, surexploitée, voire menacée d’extinction. Il est donc nécessaire de gérer cette ressource de manière à assurer la viabilité du secteur économique de la pêche. L’objectif de ce travail est d’étendre et de compléter les modèles existant dans la littérature économique sur le sujet qui visent à analyser les effets de différentes stratégies de préservation de la ressource sur le profit du secteur de la pêche. Ces travaux souffrent en effet de deux limites principales.D’une part, ils mettent principalement en avant les caractéristiques biologiques de la ressource dans l’espace et leurs travaux se limitent généralement à la détermination du niveau de pêche qui assure le rendement soutenable maximal. Cependant, d’un point de vue économique, ces travaux sont limités puisqu’ils ne prennent pas en compte les interactions stratégiques entre agents.D’autre part, concernant les politiques de gestion de la ressource halieutique dans l’espace, peu de travaux intègre les stratégies individuelles des agents pour évaluer les impacts de ces règlementations sur l’état des stocks. De plus, en ce qui concerne les aires marines protégées, les travaux existant se concentrent sur les impacts de ce type de mesures sur les stocks de ressource et leur approche ne permet pas d’évaluer l’impact de la taille d’une aire marine protégée.Il est donc important d’élargir l’analyse dans deux directions. Tout d’abord, Nous allons tenter d’améliorer les travaux existants en y intégrant les stratégies des pêcheurs dans le cadre d’un secteur oligopolistique, (structure de marché représentative du secteur de la pêche), tout en prenant en compte les caractéristiques biologiques en termes de dispersion pour savoir dans quelle mesure ces différents aspects influencent les perspectives de préservation.Enfin, nous nous intéresserons, dans le même cadre d’analyse, aux politiques de gestion des ressources halieutiques pour évaluer leur efficacité
Much of the fishery resource is, to date, overexploited even endangered. It is therefore necessary to manage this resource to ensure the sustainability of the fishery’s economic sector. The aim of this work is to extend and complete the existing models in the literature on the topic which aim for analyze the effects of different strategies for resource conservation benefit of the fishery sector. Indeed, these studies suffer from two main limitations.On the one hand, they put forward mainly the biological characteristics of the resource in space and their works are generally limited to the determination of the fishing level which provides the maximum sustainable yield. However, from an economic point of view, these works are limited, as they do not take into account the strategic behavior between agents.On the other hand, concerning the management policies of fishery resources in space, a few studies integrate agents’ individual strategies to evaluate the impacts of these regulations on the stocks state. In addition, with regard to marine protected areas, existing works focus on the impact of such measures on resources stock and their approach does not allow evaluating the impact of the size of a marine reserve.It is therefore important to extend the analysis in two directions. Firstly, we will try to improve existing works on integrating fishermen strategies in an oligopolistic sector (market structure representing the fishery sector), while taking into account the biological characteristics in terms of dispersion, to investigate in which extent these aspects influence the preservation prospects.Then, we focus, in the same analytical framework, the fishery resources management policies to evaluate their effectiveness

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Daniel, Adrien. "Spatial Auditory Blurring and Applications to Multichannel Audio Coding." Phd thesis, Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00623670.

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Abstract:

Ce travail se place en contexte de télécommunications, et concerne plus particulièrement la transmission de signaux audio multicanaux. Quatre expériences psychoacoustiques ont été menées de façon à étudier la résolution spatiale du système auditif - également appelée flou de localisation - en présence de sons distracteurs. Il en résulte que le flou de localisation augmente quand ces distracteurs sont présents, mettant en évidence ce que nous appellerons le phénomène de "floutage spatial" auditif. Ces expériences estiment l'effet de plusieurs variables sur le floutage spatial : la fréquence de la source sonore considérée ainsi que celles des sources distractrices, leur niveau sonore, leur position spatiale, et le nombre de sources distractrices. Exceptée la position des sources distractrices, toutes ces variables ont montré un effet significatif sur le floutage spatial. Cette thèse aborde également la modélisation de ce phénomène, de sorte que la résolution spatiale auditive puisse être prédite en fonction des caractéristiques de la scène sonore (nombre de sources présentes, leur fréquence, et leur niveau). Enfin, deux schémas de codage audio multicanaux exploitant ce modèle à des fins de réduction de l'information à transmettre sont proposés : l'un basé sur une représentation paramétrique (downmix + paramètres spatiaux) du signal multicanal, et l'autre sur la représentation Higher-Order Ambisonics (HOA). Ces schémas sont tous deux basés sur l'idée originale d'ajuster dynamiquement la précision de la représentation spatiale du signal multicanal de façon à maintenir les distorsions spatiales résultantes dans le flou de localisation, afin que celles-ci restent indétectables.

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Chen, Sheng. "Stochastic simulation of near-surface atmospheric forcings for distributed hydrology." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2018. http://www.theses.fr/2018GREAU005/document.

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Abstract:

Ce travail de thèse propose de nouveaux concepts et outils pour des activités de simulation stochastique du temps ciblant les besoins spécifiques de l'hydrologie. Nous avons utilisé une zone climatique contrastée dans le sud-est de la France, les Cévennes-Vivarais, qui est très attractive pour les aléas hydrologiques et les changements climatiques.Notre point de vue est que les caractéristiques physiques (humidité du sol, débit) liées aux préoccupations quotidiennes sont directement liées à la variabilité atmosphérique à l'échelle des bassins. Pour la modélisation de multi-variable, la covariabilité avec les précipitations est d'abord considérée.La première étape du thèse est dédiée à la prise en compte de l'hétérogénéité de la précipitation au sein du simulateur de pluie SAMPO [Leblois et Creutin, 2013]. Nous regroupons les pas de temps dans les types de pluie qui sont organisés dans le temps. Deux approches sont testées pour la simulation: un modèle semi-markovienne et un modèle de ré-échantillonnage pour la séquence des types de pluie historiques. Grâce au regroupement, toutes sortes de précipitations sont desservies par un type de pluie spécifique. Dans une zone plus vaste, où l'hypothèse d'homogénéité climatique n'est plus valide, une coordination doit être introduite entre les séquences de types de pluie sur les sous-zones délimitées, en formant à plus grande échelle.Nous avons d'abord étudié une coordination de modèle de Markov, en appliquant des durées de séjour observées par un algorithme glouton. Cet approche respecte les accumulations de longue durée et la variabilité interannuelle, mais les valeurs extrêmes de précipitation sont trop faibles. En revanche, le ré-échantillonnage est plus facile à mettre en œuvre et donne un comportement satisfaisant pour la variabilité à court terme. Cependant, il manque une variabilité inter-annuelle. Les deux accès souffrent de la délimitation stricte des zones homogènes et des types de précipitations homogènes.Pour ces raisons, une approche complètement différente est également envisagée, où les pluies totales sont modélisées conjointement en utilisant la copule, puis désagrégés sur la petite échelle en utilisant une simulation conditionnelle géostatistique.Enfin, la technique de la copule est utilisée pour relier les autres variables météorologiques (température, rayonnement solaire, humidité, vitesse du vent) aux précipitations. Puisque la modélisation multivariée vise à être pilotée par la simulation des précipitations, la copule doit être exécutée en mode conditionnel. La boîte à outils réalisée a déjà été utilisée dans des explorations scientifiques, elle est maintenant disponible pour tester aux applications réelles. En tant qu'approche pilotée par les données, elle est également adaptable à d'autres conditions climatiques
This PhD work proposes new concepts and tools for stochastic weather simulation activities targeting the specific needs of hydrology. We used, as a demonstration, a climatically contrasted area in the South-East of France, Cévennes-Vivarais, which is highly attractive to hydrological hazards and climate change.Our perspective is that physical features (soil moisture, discharge) relevant to everyday concerns (water resources assessment and/or hydrological hazard) are directly linked to the atmospheric variability at the basins scale, meaning firstly that relevant time and space scales ranges must be respected in the rainfall simulation technique. Since hydrological purposes are the target, other near-surface variates must be also considered. They may exhibit a less striking variability, but it does exist. To build the multi-variable modeling, co-variability with rainfall is first considered.The first step of the PhD work is dedicated to take into account the heterogeneity of the precipitation within the rainfall simulator SAMPO [Leblois and Creutin, 2013]. We cluster time steps into rainfall types organized in time. Two approaches are tested for simulation: a semi-Markov simulation and a resampling of the historical rainfall types sequence. Thanks to clustering, all kind of rainfall is served by some specific rainfall type. In a larger area, where the assumption of climatic homogeneity is not considered valid, a coordination must be introduced between the rainfall type sequences over delineated sub-areas, forming rainy patterns at the larger scale.We first investigated a coordination of Markov models, enforcing observed lengths-of-stay by a greedy algorithm. This approach respects long duration aggregates and inter-annual variability, but the high values of rainfall are too low. As contrast, the joint resampling of historically observed sequences is easier to implement and gives a satisfactory behavior for short term variability. However it lacks inter-annual variability.Both approaches suffer from the strict delineation of homogeneous zones and homogeneous rainfall types.For these reasons, a completely different approach is also considered, where the areal rainfall totals are jointly modeled using a spatio-temporal copula approach, then disaggregated to the user grid using a non-deterministic, geostatistically-based conditional simulation technique. In the copula approach, the well-known problem of rainfall having atom at zero is handled in replacing historical rainfall by an appropriated atmospheric based rainfall index having a continuous distribution. Simulated values of this index can be turned to rainfall by quantile-quantile mapping.Finally, the copula technique is used to link other meteorological variables (i.e. temperature, solar radiation, humidity, wind speed) to rainfall. Since the multivariate simulation aims to be driven by the rainfall simulation, the copula needs to be run in conditional mode. The achieved toolbox has already been used in scientific explorations, it is now available for testing in real-size application. As a data-driven approach, it is also adaptable to other climatic conditions. The presence of atmospheric precursors a large scale values in some key steps may enable the simulation tools to be converted into a climate simulation disaggregation

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Saadi, Sameh. "Estimation spatialisée de l'évapotranspiration réelle et des volumes d'irrigation à l'aide de modèles de bilans hydrique et énergétique forcés par des données de la télédétection optique (VIS/PIR/IRT)." Thesis, Toulouse 3, 2018. http://www.theses.fr/2018TOU30008/document.

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Abstract:

La gestion efficace de l'eau dans les régions arides et semi-arides est un problème majeur, principalement dans les zones irriguées. La conception d'outils fournissant des estimations régionales des composantes du bilan hydrique peut aider à la gestion durable de la ressource en eau dans ces régions. La télédétection multi-capteurs a démontré un très fort potentiel pour le suivi des ressources hydriques agricoles à différentes échelles. Cette thèse vise à développer des techniques et des méthodes efficaces pour estimer les variables hydrologiques (évapotranspiration et les volumes d'irrigation) afin d'évaluer, dans l'espace (résolutions "métrique" et "kilométrique"), les besoins en eau des cultures du couvert végétal de la plaine de Kairouan (Tunisie centrale) ainsi que les volumes d'irrigation extraits de son aquifère surexploité. L'approche adoptée combine l'expérimentation, la modélisation et l'utilisation de données de télédétection multi-capteurs / multi-résolutions. Les deux types d'outils utilisés sont le modèle de bilan hydrique SAMIR et le modèle de bilan d'énergie SPARSE. Les variables estimées par SAMIR et SPARSE sont évaluées à l'aide des mesures terrain (mesures d'un scintillomètre XLAS) et des enquêtes de terrain (volumes d'irrigation observés). Les volumes d'irrigation saisonniers estimés par SAMIR sont acceptables, même si les résultats à des échelles de temps plus fines (mensuelles) doivent être améliorés. Ainsi, les paramètres de SAMIR, en particulier les paramètres non calibrés, sont revisités afin d'améliorer les performances de simulation de l'ET et des volumes d'irrigation. Les estimations des flux de chaleur sensible et latente par SPARSE sont en étroit accord avec celles obtenues à partir du XLAS. Cependant, l'extrapolation de l'évapotranspiration instantanée au pas de temps journalier est moins évidente
In arid and semi-arid regions, efficient agricultural water management is a major issue, mainly in irrigated areas. The design of tools that provide an estimate of water balance components at the regional scale may help sustainable management of limited water resources in the water scarce regions. Remotely sensed Earth observation has become a major research field for agricultural water resources management. The main objective of this thesis is to develop and test efficient techniques and methods to estimate hydrological variables (Evapotranspiration (ET) and irrigation volumes) in order to assess, at "metric" and "kilometric" resolution , the crop water requirements and the extracted irrigation volumes in the Kairouan plain (central Tunisia). The adopted approach combines field experimentation, modeling and the use of multi-sensor / multi-resolution remote sensing data. Two modeling tools are used: the soil water balance model SAMIR and the energy balance model, SPARSE. SAMIR and SPARSE estimates are assessed using field measurements (Scintillometer XLAS measurements) and field surveys (observed irrigation volumes). The seasonal irrigation volumes estimated by the SAMIR model are acceptable, even though results at finer timescales (monthly and below) needed to be improved. Hence, the SAMIR model parameters, especially the uncalibrated ones are revisited in order to improve the results. SPARSE estimates of sensible and latent heat ?uxes are in close agreement with those obtained from the XLAS. However, the extrapolation from instantaneous to daily ET is less obvious

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Van, Wynsberge Simon. "Approche comparée, intégrée et spatialisée pour la gestion d'une ressource emblématique exploitée en Polynésie fraçaise et Nouvelle-Calédonie le cas du bénitier Tridacna maixima : le cas du bénitier (Tridacna maxima)." Thesis, Polynésie française, 2016. http://www.theses.fr/2016POLF0002.

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Abstract:

Le bénitier (Tridacna maxima) est une ressource emblématique qui peut être trouvée du Pacifique Central jusqu’en Mer Rouge. Son abondance et l’intensité de son exploitation peuvent toutefois varier de plusieurs ordres de grandeur le long de son aire de répartition, selon la pression historique de pêche et les spécificités locales de l’environnement naturel. Dans cette diversité de contextes, comprendre le fonctionnement des populations pour établir des recommandations de gestion raisonnées est un enjeu aussi bien écologique qu’économique. Le travail de thèse consiste à caractériser et comparer le fonctionnement des populations de T. maxima au niveau de trois systèmes récifaux contrastés : l’atoll de Tatakoto (Archipel des Tuamotu) et l’île haute de Tubuai (Australes) en Polynésie française, et la partie Sud-Ouest du Pacifique regroupant la Nouvelle-Calédonie et le Vanuatu. Dans la région de la Nouvelle-Calédonie et du Vanuatu, les densités de T. maxima sont faibles, peu exploitées, et les récifs présentent une diversité d’états de fragmentation (i.e., récifs continus versus isolés). Dans ce contexte, l’analyse est contrainte vers une approche de type méta-populationnelle. Un modèle de diffusion allélique a été couplé à un modèle bio-physique et utilisant des cartes de distribution de la ressource, a été validé par des données génétiques. Il a mis en évidence une influence forte de l’état de fragmentation des habitats et de la taille des populations sur leur connectivité, et suggère que la distribution spatiale de la ressource pourrait servir de premier proxy à la connaissance de la connectivité des populations lorsqu’une modélisation précise des courants océaniques et lagonaires n’est pas disponible. En Polynésie française, les densités de T. maxima sont bien plus élevées pour certains sites, son exploitation est plus intensive, et l’isolement des lagons suggère des populations essentiellement fermées. En conséquence, un modèle halieutique a été développé afin d'évaluer dans quelle mesure les traits de vie (croissance, mortalité, et reproduction) à l'échelle de l’individu ainsi que la pêche orientent la dynamique à l’échelle populationnelle (e.g. densités, structures de tailles). La comparaison des résultats relatifs à Tatakoto et à Tubuai suggèrent un rôle du type de récif (atoll versus île) dans la dynamique des populations, qui influence également l’efficacité des mesures de gestion. Enfin, nous avons replacé ces travaux dans un contexte plus large d’écologie paysagère, évolutive, et de biologie de la conservation et discuté de leurs implications en termes de gestion. Ces pistes de réflexions fournissent des perspectives prometteuses pour la recherche fondamentale et appliquée à la gestion des ressources insulaires tropicales
The giant clam (Tridacna maxima) is an emblematic species found from the Central Pacific to the Red Sea. The abundance and exploitation of this species, however, can vary following several orders of magnitude along its distribution range depending on past fishing pressure and natural environment. The establishment of sound management plans for this species is a challenge both at ecological and economical purpose, and requires a clear understanding of population functioning for adiversity of natural and anthropogenic context. The aim of this thesis was to characterize and compare the functioning of T. maxima populations in three contrasted reef systems: in Tatakoto atoll (Tuamotu Archipelago, French Polynesia), in the high island of Tubuai (Austral Archipelago, French Polynesia), and in the South-West part of the Pacific Ocean, including New Caledonia and Vanuatu. In the New Caledonia and Vanuatu study area, low densities and low exploitation of T. maxima are encountered in a diversity of reef fragmentation state (i.e., continuous versus isolated reefs). These local specificities constraint the analyses toward a meta-population approach, for which connectivity between stocks is as important as stocks themselves for the population persistence. In this context, a gene flow model was coupled with a bio-physical model using maps of resource distribution. The model was validated by genetic data. The model evidenced the strong influence of habitat fragmentation and population size on connectivity. This suggests that the spatial distribution of resource would be relevant as first proxy for population connectivity characterization at regional scale when oceanic and lagoon currents cannot be properly modelled. In French Polynesia, densities of T. maxima are high and associated with high fishing pressure. The strong isolation of lagoons suggests closed populations. In this context, we used a population dynamic model to assess the extent by which life traits at individual scale (growth, mortality and reproduction) and fishing pressure may affect the dynamic at population scale (e.g., density, size distribution). The analyses were performed for too lagoons of contrasted configurations: the semi-closed atoll of Tatakoto and the high island of Tubuai. We highlighted contrasted population dynamics of giant clams between the two sites, partly because of lagoon enclosure, which also influence the effectiveness of management planning simulations. Finally, we discuss this research in the context of seascape ecology, evolution and conservation biology and discuss the implications for management. This work should lead to promising perspectives for future research applied to the management of tropical islands marine resources

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Veloso, Amanda Gabriela Maia. "Modélisation spatialisée de la production, des flux et des bilans de carbone et d'eau des cultures de blé à l'aide de données de télédétection : application au sud-ouest de la France." Toulouse 3, 2014. http://thesesups.ups-tlse.fr/2695/.

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Abstract:

Les terres agricoles, qui occupent plus d'un tiers de la surface continentale de la Terre, contribuent au changement climatique et sont aussi affectées par ces changements puisque leur production est contrainte par les conditions climatiques et les ressources en eau. L'objectif principal de cette thèse est donc de quantifier et d'analyser la production et aussi les principales composantes des cycles biogéochimiques du carbone et de l'eau des agrosystèmes, pour des années climatiques contrastées, afin d'identifier les meilleures stratégies pour maintenir la production et réduire les impacts environnementaux. Ce travail a été focalisé sur les cultures de blé du sud-ouest de la France. Pour répondre à cet objectif nous proposons une approche de modélisation spatialisée qui combine : i) des données de télédétection optique à hautes résolutions spatiale et temporelle, ii) des modèles de culture semi-empiriques et iii) un ample dispositif de mesures in-situ pour la calibration et la validation des modèles. L'utilisation combinée de ces trois outils offre de nouvelles perspectives pour la modélisation et le suivi des agrosystèmes à l'échelle régionale et globale
The agricultural lands that occupy more than one third of Earth's terrestrial surface contribute to climate change and are also impacted by those changes, since their production is conditioned by climatic conditions and water resources. The main objective of this thesis is therefore to quantify and analyze the production and also the main components of the carbon and water biogeochemical cycles for crop ecosystems in contrasted climatic years, focusing specifically on the winter wheat crop, in order to identify the best strategies for maintaining crop production and reducing environmental impacts. The study area is located in southwest France. We propose a regional modeling approach that combines: i) high spatial and temporal resolutions optical remote sensing data, ii) simple crop models and iii) an extensive set of in-situ measurements for models' calibration and validation. The combined use of these three 'tools' opens new perspectives for advanced agro-ecosystems modeling and monitoring at regional or global scales

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Lecomte, Pierre. "Ambisonie d'ordre élevé en trois dimensions : captation, transformations et décodage adaptatif de champs sonores." Thèse, Université de Sherbrooke, 2016. http://hdl.handle.net/11143/9888.

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Abstract:

Résumé : La synthèse de champs sonores est un domaine de recherche actif trouvant de nombreuses applications musicales, multimédias ou encore industrielles. Dans ce dernier cas, la re- construction précise du champ sonore est souhaitée, ce qui implique de répondre à un certains nombre de questionnements scientifiques. À l’aide de réseaux de microphones et de haut-parleurs, la captation, la synthèse et la reconstruction précise de champs sonores sont théoriquement possibles. Seulement, pour des applications pratiques, la disposition des haut-parleurs et l’influence acoustique du lieu de restitution sont des facteurs cruciaux à prendre en compte pour s’assurer de la bonne reconstruction du champ sonore. Dans ce contexte, cette thèse de doctorat propose des méthodes et des techniques pour la captation, la transformation et la reconstruction précise de champs sonores en trois dimen- sions en se basant sur la méthode ambisonique d’ordre élevé. Une configuration sphérique pour le réseau de microphones et de haut-parleurs est proposée. Elle suit un maillage de Lebedev à cinquante points qui permet la captation et la reconstruction du champ sonore jusqu’à l’ordre 5 avec le formalisme ambisonique. Les limitations de cette approche, tel le repliement spatial, sont étudiés en détails. De plus, une opération de transformation du champ sonore est présentée. Elle est établie dans le domaine des harmoniques sphériques et permet d’effectuer un filtrage directionnel avant le décodage pour privilégier certaines directions dans le champ sonore, suivant une fonction de directivité choisie. Pour la re- construction, une approche originale, également établie dans le domaine des harmoniques sphériques, permet de prendre en compte l’influence acoustique du lieu de restitution, ainsi que les défauts du système de restitution. Ce traitement permet alors d’adapter la synthèse de champs sonores au lieu de restitution, en conservant le formalisme théorique établi en champ libre. Finalement, une validation expérimentale des méthodes et des tech- niques développées au cours de la thèse est faite. Dans ce contexte, une suite logicielle de synthèse et traitement en temps-réel des champs sonore est développée.
Abstract : Sound field synthesis is an active research domain with various musical, multimedia or industrial applications. In the latter case, the accurate reconstruction of the sound field is targeted, which involves answering several scientific questions. Using arrays of microphones and loudspeakers, the capture, synthesis and accurate reconstruction of sound fields are theoretically possible. However, for practical applications, the arrangement of the loud- speakers and the acoustic influence of the restitution room are critical factors to consider in order to ensure the accurate reconstruction of the sound field. In this context, this thesis proposes methods and techniques for the capture, transforma- tions and accurate reconstruction of sound fields in three dimensions based on the Higher Order Ambisonics (HOA) method. A spherical configuration for the array of microphones and loudspeakers is proposed. It follows a fifty-node Lebedev grid that enables the capture and reconstruction of the sound field up to order 5 with HOA formalism. The limitations of this approach, such as the spatial aliasing, are studied in detail. A transformation op- eration of the sound field is also proposed. The formulation is established in the spherical harmonics domain and enables a directional filtering on the sound field prior to the decod- ing step. For the reconstruction of the sound field, an original approach, also established in the spherical harmonics domain, can take into account the acoustic influence of the restitution room and the defects of the playback system. This treatment then adapts the synthesis of sound fields to the restitution room, maintaining the theoretical formalism established in free field. Finally, an experimental validation of methods and techniques developed in the thesis is made. In this context, a digital signal processing toolkit is de- veloped. It process in real-time the microphones, ambisonics, and loudspeaker signals for the sound field capture, transformations, and decoding.

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Thieu, Vincent. "Modélisation spatialisée des flux de nutriments (N, P, Si) des bassins de la Seine, de la Somme et de l'Escaut : impact sur l'eutrophisation de la Manche et de la Mer du Nord." Phd thesis, Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00446589.

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Abstract:

Les apports fluviaux en éléments nutritifs comme l'azote (N) le phosphore (P) et la Silice (Si) sont indispensables au fonctionnement des écosystèmes côtiers et en conditionnent la productivité. Cependant, l'intensité et le déséquilibre des flux de nutriments peuvent conduire à l'eutrophisation de ces zones de transition marines. En Manche – Mer du Nord cet enrichissement excessif se caractérise par des blooms phytoplanctoniques qui apparaissent sous l'influence des apports de la Seine, de la Somme et de l'Escaut. Ces trois hydrosystèmes, qui diffèrent largement par leur morphologie, leurs débits mais également les pressions anthropiques qui s'y exercent, offrent un cas d'étude exemplaire pour analyser les flux d'éléments nutritifs dans les bassins versants et leurs impacts à la zone côtière. L'objectif de cette thèse a été d'implémenter, pour ce continuum aquatique drainant plus de 100 000 km2 de surface continentale, une modélisation déterministe du fonctionnement des hydrosystèmes, s'attachant à décrire l'ensemble des processus microscopiques impliqués dans le transport, la rétention et la transformation des éléments N, P et Si. Validé sur la période récente (1996-2001), le modèle Sénèque-Riverstrahler a permis un calcul détaillé des transferts de nutriments, nécessaire pour quantifier le déséquilibre des flux d'azote et de phosphore exportés à la zone côtière franco-belge, par rapport à la silice. Différents scenarios, incluant des mesures de gestion concrètes, du type de celles préconisées par la directive Cadre Européenne sur l'eau (DCE), mais également des prospectives plus théoriques sur long terme, ont été élaborées et simulées. L'évaluation de ces scénarios porte sur la possibilité de rééquilibrer les apports fluviaux, en se basant sur les rapports de Redfield, de limiter la contamination azotée et phosphatée dans les réseaux hydrographiques et de réduire l'ouverture des cycles biogéochimiques qui a prévalu depuis plus de 30 ans. Dans le cadre d'une approche intégrée ‘rivière – zone côtière', ces résultats ont été couplés avec un modèle du fonctionnement des écosystèmes marins côtiers, permettant ainsi de traduire l'impact des mesures implémentées à l'échelle des bassins versants, en terme de développement algal atteint dans la zone côtière.

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Thieu, Vincent. "Modélisation spatialisée des flux de nutriments (N, P, Si) des bassins de la Seine, de la Somme et de l’Escaut : impact sur l’eutrophisation de la Manche et de la Mer du Nord." Paris 6, 2009. http://www.theses.fr/2009PA066695.

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Abstract:

Les apports fluviaux en éléments nutritifs comme l’azote (N) le phosphore (P) et la Silice (Si) sont indispensables au fonctionnement des écosystèmes côtiers et en conditionnent la productivité. Cependant, l’intensité et le déséquilibre des flux de nutriments peuvent conduire à l’eutrophisation de ces zones de transition marines. En Manche – Mer du Nord cet enrichissement excessif se caractérise par des blooms phytoplanctoniques qui apparaissent sous l’influence des apports de la Seine, de la Somme et de l’Escaut. Ces trois hydrosystèmes, qui diffèrent largement par leur morphologie, leurs débits mais également les pressions anthropiques qui s’y exercent, offrent un cas d’étude exemplaire pour analyser les flux d’éléments nutritifs dans les bassins versants et leurs impacts à la zone côtière. L’objectif de cette thèse a été d’implémenter, pour ce continuum aquatique drainant plus de 100 000 km2 de surface continentale, une modélisation déterministe du fonctionnement des hydrosystèmes, s’attachant à décrire l’ensemble des processus microscopiques impliqués dans le transport, la rétention et la transformation des éléments N, P et Si. Validé sur la période récente (1996-2001), le modèle Sénèque-Riverstrahler a permis un calcul détaillé des transferts de nutriments, nécessaire pour quantifier le déséquilibre des flux d’azote et de phosphore exportés à la zone côtière franco-belge, par rapport à la silice. Différents scenarios, incluant des mesures de gestion concrètes, du type de celles préconisées par la directive Cadre Européenne sur l’eau (DCE), mais également des prospectives plus théoriques sur long terme, ont été élaborées et simulées. L’évaluation de ces scénarios porte sur la possibilité de rééquilibrer les apports fluviaux, en se basant sur les rapports de Redfield, de limiter la contamination azotée et phosphatée dans les réseaux hydrographiques et de réduire l’ouverture des cycles biogéochimiques qui a prévalu depuis plus de 30 ans. Dans le cadre d’une approche intégrée ‘rivière – zone côtière’, ces résultats ont été couplés avec un modèle du fonctionnement des écosystèmes marins côtiers, permettant ainsi de traduire l’impact des mesures implémentées à l’échelle des bassins versants, en terme de développement algal atteint dans la zone côtière.

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Claverie, Martin. "Estimation spatialisée de la biomasse et des besoins en eau des cultures à l'aide de données satellitales à hautes résolutions spatiale et temporelle : application aux agrosystèmes du sud-ouest de la France." Toulouse 3, 2012. http://thesesups.ups-tlse.fr/1789/.

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Abstract:

Il existe un lien étroit entre les agrosystèmes et les cycles du carbone (processus de séquestration du carbone dans les sols) et de l'eau (systèmes de production par irrigation). Cette thèse contribue à l'analyse et la validation des méthodes de quantification, sur de grandes surfaces, de la biomasse (cycle du carbone) et des besoins en eau (cycle de l'eau) des agrosystèmes. Pour répondre à cet objectif, des données de télédétection sont assimilées dans un modèle de cultures, SAFY (Simple Algorithm For Yield Estimate), au travers d'une variable biophysique clés, le GAI (Green area index). Des méthodes d'estimation in situ (par proxy-détection) et spatialisées (par inversion de modèles de transfert radiatif) du GAI sont, tout d'abord, étudiées et validées. Les séries temporelles de GAI déterminées à partir des données de télédétection sont ensuite utilisées pour étalonner le modèle SAFY, conduisant à des estimations spatialisées de biomasse et des besoins en eau des cultures. Ces estimations sont validées par confrontation à un dispositif expérimental mis en place entre 2006 et 2010 et situé dans le sud-ouest de la France. Les cultures étudiées sont des cultures d'été non irriguées (tournesol) et irriguées (maïs, soja). Les données de télédétection utilisées pour estimer les séries temporelles de GAI sont issues du capteur Formosat-2. Ces données sont particulièrement pertinentes car elles combinent une haute résolution spatiale (8 m) et une haute fréquence temporelle (1 jour), indispensables pour le suivi des surfaces agricoles
There is a close relationship between agrosystems (or agroecosystems) and carbon (soil carbon sequestration process) and water (irrigation management systems) cycles. This PhD thesis contributes to the analysis and the validation of methods for quantification of agrosystems biomass (carbon cycle) and water needs (water cycle) over large land surfaces. To this end, remote sensing data are assimilated within a crop model, SAFY (Simple Algorithm For Yield Estimate), through a key biophysical variable, the GAI (Green area index). GAI in situ (proxy-detection) and spatialized (inversion of radiative transfer models) estimation methods are first assessed. Secondly, remote sensed time series of GAI are used for the calibration of the SAFY crop model in order to deliver spatial estimates of crop biomass and water needs. These estimations are validated, through direct comparison with an experimental system which is located in the southwest of France and run from 2006 to 2010. Studied crops are maize and soybean, which are irrigated, and also sunflower, which is non-irrigated. Remote sensing data used to estimate the time series of GAI are taken from Formosat-2 sensors. Such data are particularly relevant for the crop monitoring because they combine high spatial resolution (8 m) and high temporal frequency (1 day)

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Maréchal, Denis. "Du drain potentiel au drain réel : utilisation de données satellitales à très haute résolution pour l’étude de l’origine géomorphologique des chemins de l’eau sur des bassins versants méditerranéens soumis aux crues éclair." Thesis, Saint-Etienne, EMSE, 2011. http://www.theses.fr/2011EMSE0609/document.

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Abstract:

En zone méditerranéenne, d’intenses précipitations automnales sont responsables de crues particulièrement violentes : les crues « éclair ». L’intensité et la variabilité des précipitations ainsi que la complexité des processus hydrologiques responsables de la production des écoulements sur ces bassins limitent la prédictibilité de ces phénomènes. Une meilleure compréhension des processus impliqués dans les réponses hydrologiques des bassins versants et responsables de la variabilité spatio-temporelle des chemins de l’eau peut permettre d’améliorer les modélisations de ce type d’évènement. S’insérant dans le cadre de l’hydrologie spatialisée, cette thèse se propose d'étudier l'apport des potentialités satellitales, et notamment des produits 3D à très haute résolution pour la caractérisation spatiale des bassins et de leurs réseaux hydrographiques, afin d’étudier les origines géomorphologiques des variations spatio-temporelles des réponses hydrologiques et en vue d’améliorer la compréhension des mécanismes responsables des épisodes de crue. Pour cela, ce travail s’articule autour de deux axes. Le premier consiste à caractériser, à partir de données spatiales, le drain « potentiel » représentant le réseau géomorphologique sec formé par la suite continue des lignes de thalweg des bassins. Un algorithme original utilisant une structure de MNT sous forme triangulaire (TIN) a été développé spécifiquement dans ce but, afin d’obtenir un tracé des réseaux fidèle à leur tracé réel et de fournir des éléments sur leur géomorphologie ainsi que sur celle des bassins. Le deuxième axe concerne l’étude de la dynamique drain en eau ou « réel ». Il s’agit d’améliorer la compréhension des dynamiques spatiales de mise en eau des drains à travers différents épisodes de crue. Dans ce cadre, un réseau spatialisé de capteurs légers a été distribué sur deux bassins expérimentaux (< 1Km²) situés sur le Gardon d’Anduze afin de suivre les variations spatio-temporelles des dynamiques hydrologiques au sein des réseaux en eau. La confrontation des caractéristiques géomorphologiques et des réponses hydrologiques observées a permis de confirmer la prédominance des écoulements sub-surfaciques sur les bassins étudiés, de mettre en évidence deux types de réseaux aux fonctionnements différenciés (le réseau principal et le réseau secondaire), l’importante influence des pentes et de leur changement sur l’initiation et la pérennité des écoulements au sein des réseaux, et de proposer des hypothèses de fonctionnements différenciés en fonction des épisodes
In Mediterranean areas, heavy rainfalls can generate flash floods during fall season. The rainfall intensities and their high spatial variability combined with complex processes of run-off generation reduce drastically the predictability of these phenomena. Although rainfall intensities monitoring techniques are progressing, another way to better understand and predict the hydrological responses of the catchments is to better understand the hydrological processes underlying the spatial and temporal variability of water pathways on upstream elementary catchments where concentrated flows begin. In the framework of spatial hydrology, this PhD proposes to study the potentialities of remote sensing, in particular the emergent high spatial resolution 3D products, to characterize catchments drainage elementary networks in order to relate some derivated geomorphologic traits to the observed hydrological responses all over catchments. This permits to identify the involved hydrological processes during flow dynamics on upstream mountainous catchments. This work is organized in two axes. The first one consists in characterizing, from 3D satellite data, the “potential” drain corresponding to the dry morphological network of a basin, formed by the continuum of thalweg lines within a catchment. An original algorithm, based on a TIN DEM structure, has been specifically designed for this purpose. This algorithm allows the delineation of thalwegs networks and provides geomorphological traits of catchments and networks. The second axe concern the study of the spatial dynamic of the “real” drain, which is the drain with effective flow. The goal is to enhance the understanding of flow networks spatial dynamics during rainfall events. A specific sensor network has been specially distributed on two experimental sub-catchments of the Gardon d’Anduze watershed in order to monitor the spatio-temporal variations of flow and network dynamics. The relationship between computed geomorphologic features and observed hydrological responses along networks tends to confirm the prevalence of sub-surface flows on the studied catchments. This exhibits two types of hydrographic networks, showing two distinct hydrological behaviors (the principal and secondary networks). Results also show the great influence of slopes and their variations on flow initiation and durability, and to propose hypothesis of hydrological mechanisms, in function of the observed events

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Jankowfsky, Sonja. "Compréhension et modélisation des processus hydrologique dans un petit bassin versant périurbain à l'aide d'une approche spatialisée orientée objet et modulaire. Application aux sous-basins de la chaudanne et du mercier (bassin de l'Yzeron, France)." Phd thesis, Université de Grenoble, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00721988.

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Abstract:

La densification actuelle de l'urbanisation conduit à un changement d'occupation du sol et du réseau de drainage en zone péri-urbaine. L'écoulement est concentré dans des fossés ou des réseaux d'assainissement et ainsi accéléré. Ces phénomènes peuvent avoir des conséquences importantes pour les nappes et les cours d'eau, comme par exemple l'aggravation des crues et des sécheresses et l'altération de la qualité chimique et/ou biologique du milieu. Sous la pression réglementaire (Directive Cadre Européenne sur l'Eau) et la demande sociale, les gestionnaires sont donc confrontés à des choix complexes en terme d'aménagement. Ainsi, il est nécessaire de mettre au point des méthodes et des modèles capables de quantifier l'impact de l'augmentation de l'urbanisation sur la vulnérabilité des hydro-systèmes péri-urbains. Dans ce travail, nous formulons l'hypothèse qu'une modélisation hydrologique spatialisée continue, prenant explicitement en compte les objets des paysages périurbains (parcelles urbaines, agricoles, forestières, haies,..) et les éléments déterminant les chemins de l'eau (topographie, mais aussi réseaux d'assainissement ou de routes) peut aider à comprendre et hiérarchiser le rôle des différents objets du paysage sur la réponse hydrologique. Pour ce faire, le modèle distribué PUMMA (Peri-Urban Model for landscape Management) adapté aux bassins versants péri-urbains, a été développé dans le cadre de cette thèse. Il consiste en une intégration du modèle existant URBS, décrivant des processus hydrologiques urbains à l'échelle d'une parcelle cadastrale, dans la plate-forme de modélisation LIQUID, qui contient déjà des modules représentants des processus hydrologiques en zone rurale. PUMMA a également été complété par de nouveaux modules simulant les déversoirs d'orage, les bassins de rétention et le transfert du ruissellement de surface. Le modèle suit une approche orientée objet dans laquelle le paysage est divisé en mailles irrégualières, correspondant aux parcelles cadastrales en zone urbaine et aux unités de réponse hydrologiques (HRUs) en zone rurale. Afin de pouvoir appliquer le modèle à l'échelle d'un bassin versant, des méthodes automatiques pour la préparation des données géographiques ont été mises au point. De plus, une méthode a été développée pour déterminer les contours de bassins versants péri-urbains, en distinguant les surfaces contributives de temps sec et humide. Le modèle a été appliqué au bassin versant de la Chaudanne, un sous-bassin de l'Yzeron, situé en zone péri-urbaine lyonnaise pour deux années en conditions contrastées (sèche et humide). Les paramètres du modèle ont été spécifiés à partir des observations disponibles et des données de la littérature. Les résultats montrent un comportement du modèle réaliste et une aptitude à représenter les comportements différents en période sèche et humide, en lien avec des degrés de saturation des sols différents, même si les pics de débits d'été sont en général surestimés. Différents tests de sensibilité sur certains processus/paramètres montrent l'importance des processus urbains sur la réponse hydrologique du bassin, comme en particulier la génération de ruissellement de surface par les surfaces imperméables et naturelles urbaines, le drainage de l'eau du sol par les réseaux d'assainissement et les connexions entre les îlots urbains et le réseau hydrographique naturel et artificiel. L'épaisseur des sols et la conductivité hydraulique à saturation latérale jouent aussi un rôle important sur la dynamique du débit de base. Nous montrons aussi le potentiel du modèle pour tester différents scenarii d'aménagement ou de gestion des eaux pluviales.

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Casal, Laurène. "Evaluation de scénarios de gestion paysagère de l’azote par modélisation en bassins versants agricoles." Thesis, Rennes, Agrocampus Ouest, 2018. http://www.theses.fr/2018NSARD085/document.

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Abstract:

Les problèmes environnementaux liés à l’excès d’azote d’origine agricole restent une préoccupation majeure en France malgré une réglementation contraignante. Pour concilier maintien de la production agricole et limitation de cet excès, des stratégies novatrices d’atténuation des flux d’azote ont été identifiées, puis leurs effets ont été simulés à l’échelle de paysages agricoles à l’aide de modèles agro-hydrologiques spatialisés. Pour cela, la méthodologie mise en oeuvre a consisté, à partir d’enquêtes de fermes dans deux contextes contrastés (Bretagne et Gascogne),à simuler des scénarios : i) d’optimisation des pratiques agricoles en accord avec le 5ème programme d’actions de la directive Nitrate et ii) d’aménagements paysagers du territoire et en particulier des zones environnementales (prairies fauchées non-fertilisées), en variant l’emprise et la localisation. Les résultats montrent l’intérêt de placer ces zones en position d’interception (i.e. en zone riparienne humide), plutôt qu’en tête de thalweg, notamment sur le site breton où circulations d’eau sub-superficielles dominent. Cette solution limiterait les pertes nitriques sans augmenter les autres émissions d’azote
Environmental issues related to the excess of reactive nitrogen of agricultural origin activity, are still a major concern in France despite restrictive regulations. To reconcile sustained agricultural production and reduced nitrogen emissions, we identified innovative mitigation strategies and simulated their effects were simulated using distributed agro-hydrological models. The approach consisted in farm surveys in two contrasted situations (NW and SW of France) a basis to simulate the following scenarios :i) optimisation of agricultural practices according to the 5th action programme of the Nitrate Directive ii) conversion of agricultural land into environmental zones (unmanaged grasslands), with varying extension and in different landscape positons. Results show the interest of locating them in an interception position (i.e. in humid zones around the stream network) rather than in headwater position, especially in the NW catchment were subsurface flow is the dominant pathway. This solution would reduce nitrate losses without increasing other nitrogen emissions

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Lecomte, Pierre. "Ambisonie d'ordre élevé en trois dimensions : captation, transformations et décodage adaptatifs de champs sonores." Thesis, Paris, CNAM, 2016. http://www.theses.fr/2016CNAM1076/document.

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Abstract:

La synthèse de champs sonores est un domaine de recherche actif trouvant de nombreuses applications musicales, multimédias ou encore industrielles. Dans ce dernier cas, la reconstruction précise du champ sonore est souhaitée, ce qui implique de répondre à un certains nombre de questionnements scientifiques. À l'aide de réseaux de microphones et de haut-parleurs, la captation, la synthèse et la reconstruction précise de champs sonores sont théoriquement possibles. Seulement, pour des applications pratiques, la disposition des haut-parleurs et l'influence acoustique du lieu de restitution sont des facteurs cruciaux à prendre en compte pour s'assurer de la bonne reconstruction du champ sonore.Dans ce contexte, cette thèse de doctorat propose des méthodes et des techniques pour la captation, la transformation et la reconstruction précise de champs sonores en trois dimensions en se basant sur la méthode ambisonique d'ordre élevé. Une configuration sphérique pour le réseau de microphones et de haut-parleurs est proposée. Elle suit un maillage de Lebedev à cinquante points qui permet la captation et la reconstruction du champ sonore jusqu'à l'ordre 5 avec le formalisme ambisonique. Les limitations de cette approche, tel le repliement spatial, sont étudiés en détails.De plus, une opération de transformation du champ sonore est présentée. Elle est établie dans le domaine des harmoniques sphériques et permet d'effectuer un filtrage directionnel avant le décodage pour privilégier certaines directions dans le champ sonore, suivant une fonction de directivité choisie.Pour la reconstruction, une approche originale, également établie dans le domaine des harmoniques sphériques, permet de prendre en compte l'influence acoustique du lieu de restitution, ainsi que les défauts du système de restitution. Ce traitement permet alors d'adapter la synthèse de champs sonores au lieu de restitution, en conservant le formalisme théorique établi en champ libre.Finalement, une validation expérimentale des méthodes et des techniques développées au cours de la thèse est faite. Dans ce contexte, une suite logicielle de synthèse et traitement en temps-réel des champs sonore est développée
Sound field synthesis is an active research domain with various musical, multimedia or industrial applications. In the latter case, the accurate reconstruction of the sound field is targeted, which involves answering several scientific questions. Using arrays of microphones and loudspeakers, the capture, synthesis and accurate reconstruction of sound fields are theoretically possible. However, for practical applications, the arrangement of the loudspeakers and the acoustic influence of the restitution room are critical factors to consider in order to ensure the accurate reconstruction of the sound field.In this context, this thesis proposes methods and techniques for the capture, transformations and accurate reconstruction of sound fields in three dimensions based on the Higher Order Ambisonics (HOA) method. A spherical configuration for the array of microphones and loudspeakers is proposed. It follows a fifty-node Lebedev grid that enables the capture and reconstruction of the sound field up to order 5 with HOA formalism. The limitations of this approach, such as the spatial aliasing, are studied in detail.A transformation operation of the sound field is also proposed. The formulation is established in the spherical harmonics domain and enables a directional filtering on the sound field prior to the decoding step.For the reconstruction of the sound field, and original approach, also established in the spherical harmonics domain, can take into account the acoustic influence of the restitution room and the defects of the playback system. This treatment then adapts the synthesis of sound fields to the restitution room, maintaining the theoretical formalism established in free field.Finally, an experimental validation of methods and techniques developed in the thesis is made. In this context, a digital signal processing toolkit is developed. It process in real-time the microphones, ambisonics, and loudspeaker signals for the sound field capture, transformations, and decoding

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Le, Rest Kévin. "Méthodes statistiques pour la modélisation des facteurs influençant la distribution et l’abondance de populations : application aux rapaces diurnes nichant en France." Thesis, Poitiers, 2013. http://www.theses.fr/2013POIT2330/document.

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Abstract:

Face au déclin global de la biodiversité, de nombreux suivis de populations animales et végétales sont réalisés sur de grandes zones géographiques et durant une longue période afin de comprendre les facteurs déterminant la distribution, l’abondance et les tendances des populations. Ces suivis à larges échelles permettent de statuer quantitativement sur l’état des populations et de mettre en place des plans de gestion appropriés en accord avec les échelles biologiques. L’analyse statistique de ce type de données n’est cependant pas sans poser un certain nombre de problèmes. Classiquement, on utilise des modèles linéaires généralisés (GLM), formalisant les liens entre des variables supposées influentes (par exemple caractérisant l’environnement) et la variable d’intérêt (souvent la présence / absence de l’espèce ou des comptages). Il se pose alors un problème majeur qui concerne la manière de sélectionner ces variables influentes dans un contexte de données spatialisées. Cette thèse explore différentes solutions et propose une méthode facilement applicable, basée sur une validation croisée tenant compte des dépendances spatiales. La robustesse de la méthode est évaluée par des simulations et différents cas d’études dont des données de comptages présentant une variabilité plus forte qu’attendue (surdispersion). Un intérêt particulier est aussi porté aux méthodes de modélisation pour les données ayant un nombre de zéros plus important qu’attendu (inflation en zéro). La dernière partie de la thèse utilise ces enseignements méthodologiques pour modéliser la distribution, l’abondance et les tendances des rapaces diurnes en France
In the context of global biodiversity loss, more and more surveys are done at a broad spatial extent and during a long time period, which is done in order to understand processes driving the distribution, the abundance and the trends of populations at the relevant biological scales. These studies allow then defining more precise conservation status for species and establish pertinent conservation measures. However, the statistical analysis of such datasets leads some concerns. Usually, generalized linear models (GLM) are used, trying to link the variable of interest (e.g. presence/absence or abundance) with some external variables suspected to influence it (e.g. climatic and habitat variables). The main unresolved concern is about the selection of these external variables from a spatial dataset. This thesis details several possibilities and proposes a widely usable method based on a cross-validation procedure accounting for spatial dependencies. The method is evaluated through simulations and applied on several case studies, including datasets with higher than expected variability (overdispersion). A focus is also done for methods accounting for an excess of zeros (zero-inflation). The last part of this manuscript applies these methodological developments for modelling the distribution, abundance and trend of raptors breeding in France

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Haran, Julien. "Dispersion des espèces impliquées dans une association phorétique vecteur - pathogène nouvellement formée : le cas de Monochamus galloprovincialis, vecteur natif d’un nématode invasif en Europe (Bursaphelenchus xylophilus)." Thesis, Orléans, 2015. http://www.theses.fr/2015ORLE2046/document.

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Abstract:

Les invasions biologiques se sont intensifiées au cours des dernières décennies en raison d’une accélération des échanges commerciaux. Ces invasions représentent une menace pour les écosystèmes et de nombreuses activités anthropiques, il est donc crucial de comprendre les mécanismes qui les sous-tendent afin de mieux prévoir et limiter leurs impacts. Dans cette thèse, j’aborde la question du potentiel dispersif d’espèces natives et non natives impliquées dans une association phorétique nouvellement formée. En particulier, je me focalise sur le cas de l’association entre un nématode invasif ravageur des pinèdes, le nématode du pin (Bursaphelenchus xylophilus) et son insecte vecteur endémique en Europe (Monochamus galloprovincialis). J’ai tout d’abord étudié les flux de gènes de l’insecte vecteur seul afin d’identifier les barrières à sa dispersion. J’ai ensuite simulé l’expansion spatiale du couple nématode-vecteur à l’aide d’un modèle de dispersion, en intégrant l’effet synergique de cette nouvelle association. Les résultats obtenus au cours de cette thèse montrent qu’il existe un important potentiel de dispersion du nématode invasif en Europe par le biais de cette association phorétique. En revanche, certains paramètres de l’environnement tels que les reliefs et les températures basses qui leur sont associées, ainsi que les fortes densités en pins constituent des barrières à la dispersion du vecteur et donc des obstacles potentiels à l’expansion du nématode invasif. Au-delà des apports relatifs au modèle d’étude, cette thèse a conduit au développement de plusieurs méthodes pouvant être adaptées à d’autres cas d’associations phorétiques nouvelles et, par extension, contribuer à la compréhension de la dispersion des espèces au sein de ces systèmes complexes et peu étudiés
Biological invasions dramatically increased over the last decades due to the intensification of international trade. These invasions constitute a threat for ecosystems and many anthropic activities, therefore it is crucial to understand underlying processes in order to better predict and manage their impacts. In this PhD thesis, I explore the potential of dispersion of native and non-native species involved in a novel phoretic association. I focus on the case of the association between a pest for pine forests, the pinewood nematode (Bursaphelenchus xylophilus) introduced in Europe, and its endemic insect vector (Monochamus galloprovincialis). I first estimated gene flows of the insect vector alone in order to identify the barriers and corridors to dispersal of this species. Then I have simulated the spatial spread of the nematode-vector couple using a spread model, and accounting for the synergistic effect of this novel association. The results obtained during this PhD showed that the invasive nematode has an important potential to spread through this phoretic association. However, some environmental features such as elevation, areas with low temperatures, and the high pine densities constitute barriers to dispersal of the vector and so, potential obstacles to the spread of the invasive nematode. Beyond these results focused on the model of study, this thesis has led to the development of several methods that may be adapted to other cases of novel phoretic association and, by extension, may contribute to a better understanding of dispersal of species involved in those complex and poorly known systems

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Baby, Jean-François. "Le traitement des données spatialisées par stations geomatiques." Aix-Marseille 2, 1991. http://www.theses.fr/1991AIX23005.

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Abstract:

L'apparition puis la generalisation, ces dix dernieres annees, de la micro-informatique, rendent possible une ecriture graphique renouvelee du territoire. En meme temps l'augmentation du nombre de bases de donnees et la plus grande facilite d'acces a l'information demandent une nouvelle approche methodologique et permettent la diffusion d'une nouvelle information geographique. A travers deux experiences, la realisation d'une bvase de donnees urbaines de la commune de nice et l'elaboration d'un systeme d'observation economique local a la chambre de commerce et d'industrie nice-cote-d'azur, nous avons decrit la mise en oeuvre pragmatique d'une chaine complete du traitement de l'information spatiale : acquisition, traitement, et diffusion de message geographique. Ces realisations ont confirme la necessite d'un couple materiel logiciel specifique, dont nous decrivons les differentes composantes et que nous appelons station geomatique, mais surtout elles ont montre que le travail du geographe devait etre celui du "savoir-structurer" l'information pour mieux comprendre le monde, et mieux l'expliquer
The development of up-to-date computer aids now enable us to write down a new territorial geography, just as the increasing development in data banks offer new prospects in diffusing geographical messages our approach was pragmatic. We tried to put into practice a new method to process spatial data to our first experiment with the town planning department at the town hal in nice, involved establishing a cartographical data bank. Our second experiment is a larger department scale and is being carried at the cci nice-cote-d'azur both experiments have provided confirmation of our choice in "geomatic" computer aids, but furthemore to have the necessary tools in hans, and thesefore a complete step-by-step range of our data, from acquisition to distribution, is of primary importance

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Djabelkhir, Karima. "Développement d'une modélisation du devenir de pesticides à l'échelle d'un versant au sein d'une plateforme hydrologique, prise en compte de la macroporosité." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2015. http://www.theses.fr/2015GREAU012/document.

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Abstract:

L’objectif général de ma thèse est de développer une modélisation spatialisée à l’échelle d’un versant, afin de mieux rendre compte des principales voies de transfert des pesticides dans les terrains agricoles. Je cherche à adopter une approche simplifiée, mais qui permet néanmoins de représenter les discontinuités existantes (parcelles, fossés, talus … etc). En effet, on souhaite pouvoir quantifier les mécanismes du transfert des pesticides en prenant en compte l’influence des éléments du paysage (parcelles, fossés, bandes enherbées …etc) sur la partition des transferts d’eau et de pesticides en surface et en subsurface. On s’appuie pour ce développement sur les données acquises sur le bassin versant expérimental de la Morcille (69), qui servent à fournir des ordres de grandeur et un cadre pour tester la pertinence des développements effectués. Une synthèse bibliographique sur les processus en jeu et les modèles existants a conduit au choix de la plateforme de modélisation hydrologique CMF, développée à l’université de Giessen (Kraft, 2012). Cette dernière permet une modélisation orientée objet d’un système hydrologique (colonne de sol, versant, bassin versant ...etc) et propose une grande variété d’équations physiques pour la représentation des processus hydrologiques. Le travail est mené sur trois étapes, une première consiste à l’évaluation du comportement de la plateforme et la validation de sa réponse via la comparaison dans un premier temps via un modèle 1D suite à une comparaison avec Hydrus1D. Dans un second temps, nous avons mené des simulations en 2D en comparant avec le modèle Cathy en se basant sur les travaux de Sulis et al. (2010) et avec Hydrus2D (Simunek et al., 1999 & Simunek et al., 2001) sur un versant inspiré du versant expérimental de la Morcille. La deuxième étape consiste à la prise en compte des écoulements préférentiels dans certains types de sol structurés, nous paraît nécessaire pour une meilleure représentation des processus en jeu. La représentation du transfert préférentiel des produits phytosanitaires via les macropores vers la ressource en eau représente encore un défi pour la recherche. L’approche à double perméabilité (DP) choisie contient le développant d’une nouvelle fonction d’infiltration dans les macropores. Notre modèle DP contient également deux fonctions alternatives d’échange matrice-macropores ; la première est proportionnelle à la différence des teneurs en eau des deux compartiments du sol (Philip, 1968). La deuxième fonction d’échange est une onde diffusante basée sur l’approche présentée par van Genuchten (1993). La dernière partie de la thèse consiste en la modélisation des solutés suivant successivement les deux approches : simple porosité et double perméabilité, en considérant le transport des solutés par convection et une adsorption linéaire. La validation de notre approche de modélisation est menée en comparant avec les simulations d’Hydrus1D/2D
The aim of my thesis is to develop a spatial scale modeling of a catchment, to better reflect the main pathways of pesticides in agricultural lands. We are looking to adopt a simplified approach, yet it allows to represent the existing discontinuities (plots, ditches, embankments ... etc). Indeed, we wish to quantify the mechanisms of transfer of pesticides taking into account the influence of landscape features (patches, ditches, grass strips ... etc) on the partition of water transfers and pesticides in surface and subsurface. It relies for this development on the acquired data on the experimental watershed Morcille (69), which serve to provide orders of magnitude and a framework to test the relevance of business developments. A literature review on the processes involved and the existing models led to the choice of hydrological modeling framework CMF, developed at the University of Giessen (Kraft, 2012). CMF allows for object oriented modeling of a hydrologic system (soil column, slope, watershed etc.) and offers a wide variety of physical equations for the representation of hydrological processes. The work is conducted in three steps, the first involves assessing the behavior of CMF and validating its response via the comparison initially via a 1D model following a comparison with Hydrus1D. Secondly, we conducted 2D simulations comparing with the Cathy model based on the work of Sulis et al. (2010) and Hydrus2D (Simunek et al., 1999 & Simunek et al., 2001) on a hillslope inspired from the experimental slope of Morcille. The second step is to take account of preferential flow in certain types of structured soil, seems necessary for better representation of the processes. The representation of the preferential transfer of pesticides through macropores to water resources is still a research challenge. The dual permeability approach (DP) contains selected developing the infiltration of a new function in the macropores. Our DP model also contains two alternative exchange functions matrix-macropores; the first one is proportional to the difference of the water contents of the two compartments of the soil (Philip, 1968). The second exchange function is a diffusing wave based on the approach outlined by van Genuchten (1993). The last part of the thesis consists in the modeling of solutes successively following two approaches: single dual porosity and permeability, considering the convective transport of solutes and a linear adsorption. The validation of our modeling approach is conducted by comparing with the Hydrus1D / 2D simulations

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Dissertations / Theses on the topic 'Spatialisée'

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