Thèses sur le sujet « Données spectrales et spatiales »
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Erudel, Thierry. « Caractérisation de la biodiversité végétale en milieu montagnard et de piedmont par télédétection : apport des données aéroportées à très hautes résolutions spatiales et spectrales ». Thesis, Toulouse, ISAE, 2018. http://www.theses.fr/2018ESAE0018/document.
Résumé :
Cette thèse a mis en avant l'intérêt de l'utilisation de données à très haute résolution spatiale et spectrale pour la caractérisation de biodiversité végétale en zone de montagne. D'une part, il a été mis en évidence que des données hyperspectrales (in situ ou aéroportées) permettent de discriminer des habitats végétaux dans une tourbière de montagne. La difficulté de cette étude provient de la forte hétérogénéité qui existe au sein d'une toubière qui connait de forts gradients floristiques et la définition des classes d'habitats qui regroupent plusieurs espèces végétales (parfois communes d'une classe à l'autre). Plus précisément, cette thèse a permis de mettre en évidence que la discrimination pouvait s'effectuer selon trois approches : à partir de mesures de similarité appliquées à la signature spectrale ; en appliquant une classification supervisée qui prend en compte l'information locale (indices spectraux de végétation) ou l'information globale (différents domaines spectraux). Les meilleurs résultats pour distinguer ces différentes classes d'habitats ne sont pas obtenus avec la signature spectrale mais avec des signatures spectrales transformées (CRDR) dans le domaine [350-1350 nm]. Les indices spectraux de végétation qui ont été sélectionnés à partir d'une base non exhaustive, qui caractérise d'autres espèces végétales, sont principalement situés aussi dans ce domaine spectral. De plus, cette thèse a mis en évidence l'intérêt d'appliquer un classifieur peu utilisé pour la classification mais plutôt pour la réduction de dimension (RLR). Une cartographie fine des habitats a également été réalisée en s'appuyant sur des données hyperspectrales aéroportéesThis thesis highlighted the interest of using data with very high spatial and spectral resolution for the characterization of plant biodiversity in mountain areas. On the one hand, it has been shown that (in situ or airborne) hyperspectral data can discriminate plant habitats in a mountain peatbog. The difficulty of this study comes from the strong heterogeneity that exists within a bog that has strong floristic gradients and the definition of habitat classes that group several plant species (sometimes common from one class to another). More specifically, this thesis made it possible to highlight that discrimination could be carried out according to three approaches starting from measures of similarity applied to the spectral signature by applying a supervised classification which takes into account local information (spectral indices of vegetation) or global information (different spectral domains). The best results to distinguish these different habitat classes are not obtained with the spectral signature but with transformed spectral signatures (CRDR) in the spectral range[350-1350 nm]. The spectral vegetation indices that have been selected from a non-exhaustive base, which characterizes other plant species, are also mainly located in this spectral range. Moreover, this thesis highlighted the interest of applying a classifier little used for classification but rather for dimension reduction (RLR). Fine mapping of habitats was also carried out using airborne hyperspectral data
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Chane, Camille. « Intégration de systèmes d'acquisition de données spatiales et spectrales haute résolution, dans le cadre de la génération d'informations appliquées à la conservation du patrimoine ». Phd thesis, Université de Bourgogne, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00909743.
Résumé :
Cette thèse s'intéresse au recalage de données issues de capteurs 3D et multispectraux pour l'étude du patrimoine.Lorsque l'on étudie ce type d'objet, il y a souvent peu de points saillants naturels entre ces jeux de données complémentaires. Par ailleurs, l'utilisation de mires optiques est proscrite.Notre problème est donc de recaler des données multimodales sans points caractéristiques.Nous avons développé une méthode de recalage basé sur le suivi des systèmes d'acquisition en utilisant des techniques issues de la photogrammétrie.Des simulations nous ont permis d'évaluer la précision de la méthode dans trois configurations qui représentent des cas typiques dans l'étude d'objets du patrimoine.Ces simulations ont montré que l'on peut atteindre une précision du suivi de 0.020 mm spatialement et 0.100 mrad angulairement en utilisant quatre caméras 5 Mpx lorsque l'on numérise une zone de 400 mm x 700 mm.La précision finale du recalage repose sur le succès d'une série de calibrations optiques et géométriques, ainsi que sur leur stabilité pour la durée du processus d'acquisition.Plusieurs tests ont permis d'évaluer la précision du suivi et du recalage de plusieurs jeux de données indépendants; d'abord seulement 3D, puis 3D et multispecrales.Enfin, nous avons étendu notre méthode d'estimation de la réflectance à partir des données multispectrales lorsque celles-ci sont recalées sur un modèle 3D.
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Simon, Chane Camille. « Intégration de systèmes d'acquisition de données spatiales et spectrales haute résolution, dans le cadre de la génération d'informations appliquées à la conservation du patrimoine ». Thesis, Dijon, 2013. http://www.theses.fr/2013DIJOS008/document.
Résumé :
Cette thèse s'intéresse au recalage de données issues de capteurs 3D et multispectraux pour l'étude du patrimoine.Lorsque l'on étudie ce type d'objet, il y a souvent peu de points saillants naturels entre ces jeux de données complémentaires. Par ailleurs, l'utilisation de mires optiques est proscrite.Notre problème est donc de recaler des données multimodales sans points caractéristiques.Nous avons développé une méthode de recalage basé sur le suivi des systèmes d'acquisition en utilisant des techniques issues de la photogrammétrie.Des simulations nous ont permis d'évaluer la précision de la méthode dans trois configurations qui représentent des cas typiques dans l'étude d'objets du patrimoine.Ces simulations ont montré que l'on peut atteindre une précision du suivi de 0.020 mm spatialement et 0.100 mrad angulairement en utilisant quatre caméras 5 Mpx lorsque l'on numérise une zone de 400 mm x 700 mm.La précision finale du recalage repose sur le succès d'une série de calibrations optiques et géométriques, ainsi que sur leur stabilité pour la durée du processus d'acquisition.Plusieurs tests ont permis d'évaluer la précision du suivi et du recalage de plusieurs jeux de données indépendants; d'abord seulement 3D, puis 3D et multispecrales.Enfin, nous avons étendu notre méthode d'estimation de la réflectance à partir des données multispectrales lorsque celles-ci sont recalées sur un modèle 3DThe concern and interest of this PhD thesis is the registration of featureless 3D and multispectral datasets describing cultural heritage objects.In this context, there are few natural salient features between the complementary datasets, and the use of targets is generally proscribed.We thus develop a technique based on the photogrammetric tracking of the acquisition systems in use.A series of simulations was performed to evaluate the accuracy of our method in three configurations chosen to represent a variety of cultural heritage objects.These simulations show that we can achieve a spatial tracking accuracy of 0.020 mm and an angular accuracy of 0.100 mrad using four 5 Mpx cameras when digitizing an area of 400 mm x 700 mm. The accuracy of the final registration relies on the success of a series of optical and geometrical calibrations and their stability for the duration of the full acquisition process.The accuracy of the tracking and registration was extensively tested in laboratory settings. We first evaluated the potential for multiview 3D registration. Then, the method was used for to project of multispectral images on 3D models.Finally, we used the registered data to improve the reflectance estimation from the multispectral datasets
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Abou, Fadel Maya. « Apports de la chimiométrie à la spectroscopie de Résonance Paramagnétique Electronique : nouvelles perspectives de traitement de données spectrales à dimensions spatiales (imagerie) et/ou temporelles ». Thesis, Lille 1, 2015. http://www.theses.fr/2015LIL10130/document.
Résumé :
La spectroscopie de Résonance Paramagnétique Electronique (RPE) est incontestablement devenue une technique de choix pour la caractérisation des matériaux complexes quand ceux-ci possèdent des électrons non appariés (ions de transitions, terres rares, défauts, radicaux organiques…). A l’instar de la résonnance magnétique nucléaire, la RPE génère des données spectrales multidimensionnelles (2D, 3D…) et depuis peu une imagerie spatiale mais aussi spectrale/spatiale. Il est ainsi étonnant de voir que malgré la grande quantité de données spectrales à explorer et la complexité des signaux RPE, il n’existe quasiment pas au niveau international d’exploitation des méthodes de traitements de données multivariées, méthodes largement proposées en chimiométrie. L’objectif de cette thèse est ainsi de développer de nouveaux outils pour le traitement de ces données spectrales RPE, d’établir de nouvelles méthodologies d’analyse et d’en évaluer leurs performances. Les deux axes principalement étudiés seront l’imagerie spectroscopique et la spectroscopie résolue en temps. Nous démontrerons dans ce travail que la mise en œuvre de méthodes dites de «résolutions multivariées de courbes» permet d’extraire simultanément et sans a priori toutes les cartographies chimiques et les spectres associés des composés purs présents dans l’échantillon étudié. Cette méthodologie sera aussi exploitée afin d’extraire les spectres RPE d’espèces intermédiaires lors d’un suivi cinétiqueElectron Paramagnetic Resonance (EPR) Spectroscopy has undoubtedly become the first-choice technique for the characterization of complex materials containing some unpaired electrons (transition metal ions, rare earth ions, defects, organic radicals ...). Similarly to nuclear magnetic resonance spectroscopy, EPR generates multidimensional (2D, 3D…) spectral and recently also spatial (imaging) data as well as spectral/spatial ones. It is thus, surprising that despite the large amount of spectral data to be explored and complexity of the EPR signals, there hardly exist at the international level of exploitation the multivariate data processing methods that are widely available in chemometrics. The objective of this thesis is thus, to develop new tools for the treatment of these EPR spectral data, to establish new analytical methodologies and to evaluate their performance. The two main areas that will be studied are spectroscopic imaging and time-resolved spectroscopy. In this work, we will show that the implementation of the methods known as "multivariate curve resolutions" can extract, simultaneously, and without a priori all chemical maps and their corresponding spectra of pure compounds present in the studied sample. This methodology will also be exploited to extract the EPR spectra of intermediate species during a kinetic monitoring
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Nardecchia, Alessandro. « Chemometric exploration in hyperspectral imaging in the framework of big data and multimodality ». Electronic Thesis or Diss., Université de Lille (2022-....), 2022. https://pepite-depot.univ-lille.fr/LIBRE/EDSMRE/2022/2022ULILR021.pdf.
Résumé :
Nous sommes aujourd'hui tous conscients que l'imagerie hyperspectral est un outil très utile dans de nombreux domaines de recherche liés à la chimie, et qu'elle peut être exploitée pour l'étude d'échantillons de nature différente, quelle que soit la technique spectroscopique utilisée. Malgré les caractéristiques très intéressantes liées à ce type de données, diverses limitations sont potentiellement rencontrées. Les instruments modernes peuvent tout d'abord générer une énorme quantité de données (big datasets). De plus, la fusion de différentes réponses spectroscopiques acquises sur le même échantillon (multimodalité) peut être potentiellement appliqué, conduisant à encore plus de données à analyser. Cet aspect peut être problématique, compte tenu du fait que si la bonne approche n'est pas utilisée, il peut être compliqué d'obtenir des résultats satisfaisants. Bien évidemment, certains artefacts spectraux peuvent être présents dans les jeux de données acquis, et donc la correction de ces imperfections doit être prise en compte pour obtenir de bons résultats. Un autre défi important lié à l'utilisation de l'analyse d'images hyperspectrales est que normalement, l'observation simultanée d'informations spectrales et spatiales est presque impossible avec la plupart des méthodes actuelles. De toute évidence, cela conduit à une exploration incomplète des données à disposition acquises sur l'échantillon d'intérêt. La chimiométrie est une branche moderne de la chimie qui peut parfaitement répondre aux limitations actuelles liées à la structure des données en imagerie hyperspectrale. Le but de ce travail de thèse est de présenter au lecteur une série de sujets différents dans lesquels de nombreux défis liés aux images hyperspectrales peuvent être surmontés en utilisant différentes facettes de la chimiométrie. En particulier, les problèmes liés à la génération d'une grande quantité de données peuvent être surmontés à l'aide d'algorithmes basés sur la sélection de l'information la plus pure (i.e., SIMPLISMA), ou liés à la création de clusters dans lesquels des composants similaires seront regroupés (i.e., KM clustering). Afin de corriger les artefacts instrumentaux tels que les signaux saturés, une méthodologie originale qui exploite l'imputation statistique sera utilisée, afin de recréer de manière très élégante les informations manquantes et ainsi obtenir des signaux qui autrement seraient irrémédiablement perdus. Une partie importante de cette thèse est liée à l'investigation des données acquises à l'aide de l'imagerie LIBS, une technique qui suscite actuellement un intérêt croissant dans de nombreux domaines de recherche, mais qui n'a pas encore vraiment été exploitée à son plein potentiel par l'utilisation des approches chimiométriques. Dans ce manuscrit, nous introduirons un pipeline général axé sur la sélection des informations les plus importantes liées à ce type de structure de données cubique (en raison de l'énorme quantité de données spectrales qui peuvent être facilement générées) afin de surmonter certaines limitations rencontrées lors de l'analyse de cette réponse instrumentale. De plus, la même approche sera exploitée pour les problématiques de fusion de données spectrales, liée à la LIBS et à d'autres données spectroscopiques. Enfin, nous introduiront une manière intéressante d'utiliser la transformée en ondelettes, afin de ne pas limiter l'analyse uniquement aux données spectrales, mais aussi spatiales, pour obtenir une exploration chimique plus complète des échantillons complexesNowadays, it is widely known that hyperspectral imaging is a very good tool used in many chemical-related research areas. Indeed, it can be exploited for the study of samples of different nature, whatever the spectroscopic technique used. Despite the very interesting characteristics related to this kind of acquired data, various limitations are potentially faced. First of all, modern instruments can generate a huge amount of data (big datasets). Furthermore, the fusion of different spectroscopic responses on the same sample (multimodality) can be potentially applied, leading to even more data to be analyzed. This aspect can be a problem, considering the fact that if the right approach is not used, it could be complicated to obtain satisfying results or even lead to a biased vision of the analytical reality of the sample. Obviously, some spectral artifacts can be present in a dataset, and so the correction of these imperfections has to be taken into account to carry out good outcomes. Another important challenge related to the use of hyperspectral image analysis is that normally, the simultaneous observation of spectral and spatial information is almost impossible. Clearly, this leads to an incomplete investigation of the sample of interest. Chemometrics is a modern branch of chemistry that can perfectly match the current limitations related to hyperspectral imaging. The purpose of this PhD work is to give to the reader a series of different topics in which many challenges related to hyperspectral images can be overcome using different chemometric facets. Particularly, as it will described, problems such as the generation of big amount of data can be faced using algorithms based on the selection of the purest information (i.e., SIMPLISMA), or related to the creation of clusters in which similar components will be grouped (i.e., KM clustering). In order to correct instrumental artifacts such as saturated signals will be used a methodology that exploits the statistical imputation, in order to recreate in a very elegant way the missing information and thus, obtain signals that otherwise would be irremediably lost. A significant part of this thesis has been related to the investigation of data acquired using LIBS imaging, a spectroscopic technique that is currently obtaining an increasing interest in many research areas, but that, still, has not really been exploited to its full potential by the use of chemometric approaches. In this manuscript, it will be shown a general pipeline focusing on the selection of the most important information related to this kind of data cube (due to the huge amount of spectral data that can be easily generated) in order to overcome some limitations faced during the analysis of this instrumental response. Furthermore, the same approach will be exploited for the data fusion analysis, related to LIBS and other spectroscopic data. Lastly, it will be shown an interesting way to use wavelet transform, in order to not limit the analysis only to spectral data, but also to spatial ones, to obtain a more complete chemical investigation
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Istiqomah, Istiqomah. « Solides organiques dans les petits corps glacés : approches expérimentales et interprétation des données spectrales issues de mission VIRTIS/Rosetta ». Thesis, Université Grenoble Alpes, 2020. http://www.theses.fr/2020GRALU006.
Résumé :
La mission spatiale Rosetta a exploré la comète 67P 67P/Churyumov-Gerasimenko entre Juillet 2014 et Septembre 2016. Pendant deux ans, des cartographies du noyau dans le visible et l’infrarouge ont été conduites par l’instrument VIRTIS (Visible InfraRed Thermal Imaging Spectrometer). Cet instrument a révélé une surface rougissante très sombre, interprétée par la présence d’un composé carboné réfractaire mélangé à des minéraux opaques (alliages Fe-Ni et/ou pyrrhotite). VIRTIS a aussi révél, pour la première fois dans le cas d’une comète, une bande large centrée à 3.2 µm. La nature de cette bande n’était pas clairement identifiée au début de cette thèse, et deux composés semi-volatile étaient suspectés : l’ion ammonium et un/des acides carboxyliques.Dans cette thèse, nous avons exploré ces deux hypothèses au travers d’expériences de laboratoire. Nous avons en premier lieu conduit des mesures FTIR en transmission sur des acides carboxyliques l’état solide et des sels d’ammonium. Dans un second temps, nous avons collectés des spectres de réflectance de matériaux modèles de la croûte cométaire. Une attention particulière a été déployée à la synthèse de ces matériaux modèle, et nous avons développé des protocoles dédiés de broyage et de mélange. Nous montrons que les matériaux modèle les plus représentatif de la croûte cométaire sont des résidus de sublimation formé en chambre sous vide à partir de mélange glace + réfractaires + semi-volatiles. Ils rendent bien compte de son état finement divisé et de forte porosité. Nos expériences montrent que la bande à 3.2 µm dans les spectres VIRTIS est liée à la présence de l’ion ammonium, qui semble ubiquite à la surface de la comète. Ces sels d’ammonium constitue un nouveau réservoir d’azote cométaire, et pourrait, au moins partiellement, rendre compte de l’azote manquant dans les comètes.La concentration des sels d’ammonium n’a toutefois pas pu être déterminée. Nos expériences ne montrent pas de corrélation entre la profondeur de la bande et la tenur en ions ammonium dans les échantillons, montrant que les paramètres contrôlant l’intensité de cette bande ne sont pas élucidés. Ce résult renvoie à la question difficile de la caractérisation de la porosité des échantillons et de leur géométrie complexe d’un point de vue topologique. La distribution en taille de grain n’est qu’un paramètre parmi d’autres, and les études futures devront se concentrer sur ce point. Enfin, l’approche de modélisation basée sur de modèles de Hapke n’est pas adaptée à ce type de matériaux très sombre, and les résultats publiés antérieurement doivent être considérés avec prudenceThe Rosetta space mission explored comet 67P/Churyumov-Gerasimenko between July 2014 and September 2016. During two years, extensive mappings in the visible and infrared ranges have been achieved by the VIRTIS imaging spectrometer (Visible InfraRed Thermal Imaging Spectrometer). This instrument has revealed a very dark and reddish surface, which has been interpreted by the presence of a dark carbonaceous material mixed up with opaque minerals (presumable Fe-Ni alloys and pyrrhotite). VIRTIS has also revealed, for the first for a comet, a broad band at 3.2 µm. The nature of this band was unclear at the beginning of this thesis, and two main semi-volatile compounds were suspected: ammonium salts and carboxylic acids.In this thesis, we have investigated these two hypotheses through laboratory experiments. We first conducted FTIR transmission experiments on pure solid carboxylic acids and ammonium salts. In a second step, we collected reflectance spectra of analogs of the refractory crust. A particular attention was devoted to the production of such analogs, and we developed dedicated grinding and mixing protocols. We found that the most suitable analogs are those produced from the sublimation of ice + refractory + semi-volatile mixtures in a vacuum chamber. They account well for the fine-grained and highly porous cometary material. Our experiments show that the 3.2 µm band in VIRTIS spectra is consistent with the presence of ammonium salts, which are ubiquitous across the surface of the comet. These ammonium salts constitute a new reservoir of nitrogen in comet, which might at least partially account for the missing nitrogen in comets.The abundance of the ammonium salt could however not be determined. Our experiments reveal the lack of between the band depth and the ammonium abundance in the samples, pointing that the parameters that control the band depth are not elucidated yet. This result points to the difficult question of the characterization of the porous texture of the sublimation residues and of their complex geometries. The grain size distribution is definitely only one parameter among other ones, and future studies should focus on this point. At last, the modeling approaches based on Hapke models are definitely not suitable for these dark semi-volatile bearing materials, and great care should be devoted with values published so far in literature
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Laberdesque, Romain. « Etude des propriétés spectrales et spatiales de réflecteurs et coupleurs résonants ». Thesis, Toulouse, INSA, 2016. http://www.theses.fr/2016ISAT0047/document.
Résumé :
L'étude porte sur les propriétés spectrales et spatiales de structures à réseaux résonants. Les réseaux résonants en cavité sont identifiés comme des structures permettant la réalisation de réflecteurs et de coupleurs efficaces sur de petites dimensions. Un modèle basé sur la théorie des modes couplés a été développé permettant la modélisation et la conception rapide de ce type de structures. La modélisation a contribué à la compréhension des propriétés spectrales et spatiales de réseaux résonants en cavité. Elle permet notamment de faire le lien entre les propriétés spectrales et spatiales des modes pouvant interagir efficacement avec les structures utilisées comme réflecteurs ou coupleurs. La conception de structures couplantes à fort facteur de qualité et aux profils spatiaux contrôlés sur des surfaces de l'ordre du cm a été étudiée. Deux axes de recherches sont présentés: des structures composées de plusieurs cavités et des structures possédant une seule grande cavité. Ce dernier axe permet une plus grande maîtrise des propriétés spatiales en intensité et en phase. Il est démontré que ces structures ont un fort potentiel en holographie. La conception de telles structures avec des matériaux de bas indice est également abordée, en particulier la conception et la réalisation de guides d'onde en polymères qui sont la base de ces structures. Les dimensionnements déterminés par la modélisation sont compatibles avec des matériaux présentant de faibles sauts d'indiceThe study is focused on the spectral and spatial properties of resonant grating structures. Resonant gratings in cavity are identified as structures allowing the fabrication of small-area and efficient reflectors and couplers. A model based on coupled mode theory has been developped, enabling fast modeling and design of this kind of structures. Thanks to this model we improved our understanding of the spectral and spatial properties of resonant gratings in cavity. In particular, we have established the relationship between the structure's geometry and the spectral and spatial properties of the modes which efficiently interact with the structures when used as reflectors or as couplers. The design of coupling structures with high-quality factor and controlled spatial profiles on cm-sized surfaces has been studied. Two axis of research are presented: structures composed of several cavities and structures composed by one large cavity. The later ones allow a better control of the spatial properties both in intensity and phase. We demonstrate that these structures have a high potential for holography. Design of such structures with low contrast index is also considered, particularly the design and fabrication of polymer-based waveguiding structures
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Mahieu, Benoît. « Cohérence, accordabilité, propriétés spectrales et spatiales de sources de lumière extrême-ultraviolette femtoseconde ». Phd thesis, Université Paris Sud - Paris XI, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00967018.
Résumé :
Les lasers à électrons libres (LELs) à simple passage représentent actuellement la possibilité la plus prometteuse pour fournir des impulsions lumineuses de haute énergie (µJ à mJ) à des échelles de durée femtoseconde (1 fs = 10⁻¹⁵s) et des longueurs d'ondes ultra-courtes (résolution nanométrique i.e., jusqu'aux domaines de l'extrême-ultraviolet et des rayons X). Les LELs émettant dans l'extrême-ultraviolet sont une technologie encore jeune, si bien que de nombreuses questions restent ouvertes. Celles posées au sein de ce manuscrit concernent la configuration dite injectée, dans laquelle le processus est initié par une source externe cohérente (le "seed"). Nous nous concentrons particulièrement dans cette thèse sur les caractéristiques transverses et longitudinales de la lumière, sa cohérence, les propriétés de la phase temporelle et les liens directs entre le seed et l'émission LEL. La technique de génération dans un gaz noble d'harmoniques d'ordres élevés d'un laser femtoseconde (GHE) se montre à la fois complémentaire et en compétition avec les LELs. En compétition car les impulsions produites ont des qualités similaires à celles obtenues avec un LEL ; complémentaire car le rayonnement GHE peut être utilisé comme seed ou en combinaison avec la lumière LEL, par exemple pour effectuer des expériences mettant en jeu de multiples faisceaux. Bien que la GHE fournisse des impulsions moins puissantes, l'implémentation d'une telle source requiert un effort significativement moins important. Le taux de conversion harmonique, l'accordabilité et la qualité spatiale du faisceau généré, et la manière dont ces paramètres dépendent du laser générateur sont les problématiques traitées au sein de ce manuscrit. La volonté de la communauté scientifique d'effectuer des expériences novatrices demande des études profondes et l'optimisation des sources de GHE et des LELs. En particulier, sur la source LEL injectée FERMI@Elettra de Trieste, l'induction d'une dérive de fréquence dans le rayonnement a conduit à des résultats marquants. Entre autres, une méthode de génération d'impulsions scindées avec différentes longueurs d'ondes a été analysée et développée. Une telle possibilité ouvre la voie à l'utilisation des LELs injectés en tant que source autonome pour des installations de type pompe-sonde à deux couleurs. Plus généralement, l'étude des phénomènes mis en jeu dans les processus de GHE et du LEL ainsi que la caractérisation des propriétés de leur lumière sont des sujets intrinsèquement excitants, ayant des connexions directes avec de nombreux aspects fondamentaux de la physique.
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Vezin, Philippe. « Caractéristiques spatiales et spectrales de la réponse instationnaire d’un écoulement turbulent en canal ». Grenoble INPG, 1995. http://www.theses.fr/1995INPG0134.
Résumé :
Une etude experimentale de l'organisation spatiale d'un ecoulement turbulent en canal soumis a des oscillations forcees de vitesse a ete realisee. L'organisation spatiale et les echelles de longueurs moyennes ne sont pas affectees par l'instationnarite imposee. La modulation des correlations spatiales montre que les modifications structurelles de l'ecoulement ont lieu dans la direction transversale. La modulation de la correlation transversale subit une forte relaxation et change de caractere a hautes frequences. Les structures externes repondent uniformement aux oscillations et le retard des intensites turbulentes correspondantes est constant a travers la couche interne, et quel que soit la frequence imposee. Les structures internes actives sont responsables des modifications des retards lorsque la frequence imposee est suffisamment grande. Les structures internes (proches de la frequence des ejections) ont une diffusivite proche de la diffusivite turbulente, alors que les structures internes a frequences plus elevees ont un retard constant et une amplitude qui diminue lorsque l'on s'eloigne de la paroi. Ces resultats sont importants pour les modelisations du type distorsion rapide ou multi-echelles. La modulation de l'echelle integrale longitudinale repond uniformement avec retard important. L'echelle integrale transversale correspondant aux structures externes a un comportement similaire. Les echelles correspondant aux structures internes sont tres sensibles aux oscillations. Les modulations des echelles de taylor transversales et longitudinales montrent que l'instationnarite est ressentie aux echelles intermediaires et que la vitesse de convection des structures dans la couche interne est la vitesse locale. Les modulations de l'espacement des stries longitudinales et de la frequence des ejections dans la couche interne ont des amplitudes relatives aux comportements similaires. La modulation de <1/> possede un retard constant par rapport a la modulation de la frequence des ejections. Ceci indique une relation de causalite entre la structure transversale de la turbulence parietale et les evenements energetiques
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Fauvel, Mathieu. « Méthodes spatiales et spectrales pour la classification de zones urbaines en imagerie satellitaire ». Grenoble INPG, 2007. http://www.theses.fr/2007INPG0138.
Résumé :
Lors de ces travaux, nous nous sommes intéressés au problème très particulier de la classification supervisée d'images satellitaires de zones urbaines à haute résolution spatiale. Deux stratégies ont été mises en oeuvre. La premiére stratégie consiste en une phase d'extraction de caractéristiques spatiales et spectrales et une phase de classification. Ces caractéristiques sont extraites par filtrages morphologiques: ouvertures et fermetures géodésiques et filtrages surfaciques auto-complémentaires. La classification est réalisée avec les machines à vecteurs supports (SYM) non linéaires. Nous proposons la définition d'un noyau spatial-spectral utilisant de manière conjointe l'information spatiale et l'information spectrale extraites lors de la première phase. La seconde stratégie consiste en une phase de fusion de données post-classification. Plusieurs classifiieurs sont appliqués sur différentes données issues d'une même scène (image panchromatique, image multi-spectrale). Pour chaque pixel de l'image, l'appartenance à chaque classe est estimée à l'aide des classifieurs. Les différents résultats sont fusionnés à l'aide d'opérateurs flous. Les différentes méthodes ont été testées sur des images réelles et les résultats obtenus sont significativement supérieurs à ceux considérés comme « états de l'art »Ln this work, we have investigated the difficult problem of classification of remote sensing data over urban area with high spatial resolution. Two strategies have been proposed. The fmt one is based on a two step-approach: in a fust step, spatial and spectral features are extracted and the classification is done according to the extracted feature in the second step. Morphological processing, such as geodesic opening and closing, have been used to extract spatial and spectral features. For the classification the support vector machine have been used. A novel kemel has been defmed that use both the spectral and spatial information during the classification step. The second strategy is based on data fusion. We proposed a fusion scheme, using fuzzy logic modeling, to fuse the outputs of several classifiers appplied on different data set from a same location. Conflict and uncertainty are solved using estimated of confidence. Experimental results on real data set shown superior accuracy compare to standard approach when using our proposed method
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Scholl, Isabelle. « Conception, réalisation et utilisation d'archives de données solaires spatiales ». Paris 6, 2003. http://www.theses.fr/2003PA066303.
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Ternynck, Camille. « Contributions à la modélisation de données spatiales et fonctionnelles : applications ». Thesis, Lille 3, 2014. http://www.theses.fr/2014LIL30062/document.
Résumé :
Dans ce mémoire de thèse, nous nous intéressons à la modélisation non paramétrique de données spatiales et/ou fonctionnelles, plus particulièrement basée sur la méthode à noyau. En général, les échantillons que nous avons considérés pour établir les propriétés asymptotiques des estimateurs proposés sont constitués de variables dépendantes. La spécificité des méthodes étudiées réside dans le fait que les estimateurs prennent en compte la structure de dépendance des données considérées.Dans une première partie, nous appréhendons l’étude de variables réelles spatialement dépendantes. Nous proposons une nouvelle approche à noyau pour estimer les fonctions de densité de probabilité et de régression spatiales ainsi que le mode. La particularité de cette approche est qu’elle permet de tenir compte à la fois de la proximité entre les observations et de celle entre les sites. Nous étudions les comportements asymptotiques des estimateurs proposés ainsi que leurs applications à des données simulées et réelles.Dans une seconde partie, nous nous intéressons à la modélisation de données à valeurs dans un espace de dimension infinie ou dites "données fonctionnelles". Dans un premier temps, nous adaptons le modèle de régression non paramétrique introduit en première partie au cadre de données fonctionnelles spatialement dépendantes. Nous donnons des résultats asymptotiques ainsi que numériques. Puis, dans un second temps, nous étudions un modèle de régression de séries temporelles dont les variables explicatives sont fonctionnelles et le processus des innovations est autorégressif. Nous proposons une procédure permettant de tenir compte de l’information contenue dans le processus des erreurs. Après avoir étudié le comportement asymptotique de l’estimateur à noyau proposé, nous analysons ses performances sur des données simulées puis réelles.La troisième partie est consacrée aux applications. Tout d’abord, nous présentons des résultats de classification non supervisée de données spatiales (multivariées), simulées et réelles. La méthode de classification considérée est basée sur l’estimation du mode spatial, obtenu à partir de l’estimateur de la fonction de densité spatiale introduit dans le cadre de la première partie de cette thèse. Puis, nous appliquons cette méthode de classification basée sur le mode ainsi que d’autres méthodes de classification non supervisée de la littérature sur des données hydrologiques de nature fonctionnelle. Enfin, cette classification des données hydrologiques nous a amené à appliquer des outils de détection de rupture sur ces données fonctionnellesIn this dissertation, we are interested in nonparametric modeling of spatial and/or functional data, more specifically based on kernel method. Generally, the samples we have considered for establishing asymptotic properties of the proposed estimators are constituted of dependent variables. The specificity of the studied methods lies in the fact that the estimators take into account the structure of the dependence of the considered data.In a first part, we study real variables spatially dependent. We propose a new kernel approach to estimating spatial probability density of the mode and regression functions. The distinctive feature of this approach is that it allows taking into account both the proximity between observations and that between sites. We study the asymptotic behaviors of the proposed estimates as well as their applications to simulated and real data. In a second part, we are interested in modeling data valued in a space of infinite dimension or so-called "functional data". As a first step, we adapt the nonparametric regression model, introduced in the first part, to spatially functional dependent data framework. We get convergence results as well as numerical results. Then, later, we study time series regression model in which explanatory variables are functional and the innovation process is autoregressive. We propose a procedure which allows us to take into account information contained in the error process. After showing asymptotic behavior of the proposed kernel estimate, we study its performance on simulated and real data.The third part is devoted to applications. First of all, we present unsupervised classificationresults of simulated and real spatial data (multivariate). The considered classification method is based on the estimation of spatial mode, obtained from the spatial density function introduced in the first part of this thesis. Then, we apply this classification method based on the mode as well as other unsupervised classification methods of the literature on hydrological data of functional nature. Lastly, this classification of hydrological data has led us to apply change point detection tools on these functional data
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Rigaux, Philippe. « Interfaces visuelles et multi-représentation dans les bases de données spatiales ». Paris, CNAM, 1995. http://www.theses.fr/1995CNAM0207.
Résumé :
La thèse comporte deux parties. La première partie est consacrée à la conception d'interfaces graphiques dans un contexte de bases de données gérant des informations localisées (ou plus simplement: bases de données géographiques). La problématique spécifique à ce type d'application est tout d'abord mise en valeur: distance importante entre la représentation logique dans la base de données et la représentation graphique à l'écran, nécessite d'intégration forte entre le langage de requêtes et les procédures d'affichage, enfin complexité des paramètres de visualisation de l'information spatiale (attributs graphiques, échelle, etc). Dans ce contexte, des spécifications sont proposées, d'une part pour l'expression de requêtes spatiales, d'autre part pour le contrôle du mode de composition de la représentation graphique et l'interaction avec la carte. Ces spécifications mènent à un modèle d'architecture comprenant plusieurs niveaux de représentation successifs entre la base de données et l'interface. Ce modèle a été implémenté avec le SGBD orienté-objet o#2, et des outils de générations d'interfaces graphiques (xfacemaker et ilog views). La deuxième partie de la thèse est consacrée à un problème apparu au cours de la conception des interfaces: la représentation multiple. Dans une représentation cartographique, on utilise l'échelle comme paramètre pour éliminer d'une carte des entités de trop petite taille. D’autres facteurs que l'échelle interviennent également (diversité des objectifs et des points de vues) qui permettent de généraliser la notion de représentation multiple. Nous proposons une étude du problème aboutissant à un modèle base sur des hiérarchies de partitions spatiales. Des opérateurs d'agrégation et de généralisation sont définis pour passer d'un niveau à un autre. Nous montrons que les structures obtenues présentent un intérêt dans plusieurs types d'applications: interrogation imprécise, bases de données statistiques, optimisation de requêtes par définition d'index logiques
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Da, Silva Sébastien. « Fouille de données spatiales et modélisation de linéaires de paysages agricoles ». Thesis, Université de Lorraine, 2014. http://www.theses.fr/2014LORR0156/document.
Résumé :
Cette thèse s'inscrit dans un partenariat entre l'INRA et l'INRIA et dans le champs de l'extraction de connaissances à partir de bases de données spatiales. La problématique porte sur la caractérisation et la simulation de paysages agricoles. Plus précisément, nous nous concentrons sur des lignes qui structurent le paysage agricole, telles que les routes, les fossés d'irrigation et les haies. Notre objectif est de modéliser les haies en raison de leur rôle dans de nombreux processus écologiques et environnementaux. Nous étudions les moyens de caractériser les structures de haies sur deux paysages agricoles contrastés, l'un situé dans le sud-Est de la France (majoritairement composé de vergers) et le second en Bretagne (Ouest de la France, de type bocage). Nous déterminons également si, et dans quelles circonstances, la répartition spatiale des haies est structurée par la position des éléments linéaires plus pérennes du paysage tels que les routes et les fossés et l'échelle de ces structures. La démarche d'extraction de connaissances à partir de base de données (ECBD) mise en place comporte différentes étapes de prétraitement et de fouille de données, alliant des méthodes mathématiques et informatiques. La première partie du travail de thèse se concentre sur la création d'un indice spatial statistique, fondé sur une notion géométrique de voisinage et permettant la caractérisation des structures de haies. Celui-Ci a permis de décrire les structures de haies dans le paysage et les résultats montrent qu'elles dépendent des éléments plus pérennes à courte distance et que le voisinage des haies est uniforme au-Delà de 150 mètres. En outre différentes structures de voisinage ont été mises en évidence selon les principales orientations de haies dans le sud-Est de la France, mais pas en Bretagne. La seconde partie du travail de thèse a exploré l'intérêt du couplage de méthodes de linéarisation avec des méthodes de Markov. Les méthodes de linéarisation ont été introduites avec l'utilisation d'une variante des courbes de Hilbert : les chemins de Hilbert adaptatifs. Les données spatiales linéaires ainsi construites ont ensuite été traitées avec les méthodes de Markov. Ces dernières ont l'avantage de pouvoir servir à la fois pour l'apprentissage sur les données réelles et pour la génération de données, dans le cadre, par exemple, de la simulation d'un paysage. Les résultats montrent que ces méthodes couplées permettant un apprentissage et une génération automatique qui capte des caractéristiques des différents paysages. Les premières simulations sont encourageantes malgré le besoin d'un post-Traitement. Finalement, ce travail de thèse a permis la création d'une méthode d'exploration de données spatiales basée sur différents outils et prenant en charge toutes les étapes de l'ECBD classique, depuis la sélection des données jusqu'à la visualisation des résultats. De plus, la construction de cette méthode est telle qu'elle peut servir à son tour à la génération de données, volet nécessaire pour la simulation de paysageThis thesis is part of a partnership between INRA and INRIA in the field of knowledge extraction from spatial databases. The study focuses on the characterization and simulation of agricultural landscapes. More specifically, we focus on linears that structure the agricultural landscape, such as roads, irrigation ditches and hedgerows. Our goal is to model the spatial distribution of hedgerows because of their role in many ecological and environmental processes. We more specifically study how to characterize the spatial structure of hedgerows in two contrasting agricultural landscapes, one located in south-Eastern France (mainly composed of orchards) and the second in Brittany (western France, \emph{bocage}-Type). We determine if the spatial distribution of hedgerows is structured by the position of the more perennial linear landscape features, such as roads and ditches, or not. In such a case, we also detect the circumstances under which this spatial distribution is structured and the scale of these structures. The implementation of the process of Knowledge Discovery in Databases (KDD) is comprised of different preprocessing steps and data mining algorithms which combine mathematical and computational methods. The first part of the thesis focuses on the creation of a statistical spatial index, based on a geometric neighborhood concept and allowing the characterization of structures of hedgerows. Spatial index allows to describe the structures of hedgerows in the landscape. The results show that hedgerows depend on more permanent linear elements at short distances, and that their neighborhood is uniform beyond 150 meters. In addition different neighborhood structures have been identified depending on the orientation of hedgerows in the South-East of France but not in Brittany. The second part of the thesis explores the potential of coupling linearization methods with Markov methods. The linearization methods are based on the use of alternative Hilbert curves: Hilbert adaptive paths. The linearized spatial data thus constructed were then treated with Markov methods. These methods have the advantage of being able to serve both for the machine learning and for the generation of new data, for example in the context of the simulation of a landscape. The results show that the combination of these methods for learning and automatic generation of hedgerows captures some characteristics of the different study landscapes. The first simulations are encouraging despite the need for post-Processing. Finally, this work has enabled the creation of a spatial data mining method based on different tools that support all stages of a classic KDD, from the selection of data to the visualization of results. Furthermore, this method was constructed in such a way that it can also be used for data generation, a component necessary for the simulation of landscapes
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Da, Silva Sébastien. « Fouille de données spatiales et modélisation de linéaires de paysages agricoles ». Electronic Thesis or Diss., Université de Lorraine, 2014. http://docnum.univ-lorraine.fr/prive/DDOC_T_2014_0156_DA_SILVA.pdf.
Résumé :
Cette thèse s'inscrit dans un partenariat entre l'INRA et l'INRIA et dans le champs de l'extraction de connaissances à partir de bases de données spatiales. La problématique porte sur la caractérisation et la simulation de paysages agricoles. Plus précisément, nous nous concentrons sur des lignes qui structurent le paysage agricole, telles que les routes, les fossés d'irrigation et les haies. Notre objectif est de modéliser les haies en raison de leur rôle dans de nombreux processus écologiques et environnementaux. Nous étudions les moyens de caractériser les structures de haies sur deux paysages agricoles contrastés, l'un situé dans le sud-Est de la France (majoritairement composé de vergers) et le second en Bretagne (Ouest de la France, de type bocage). Nous déterminons également si, et dans quelles circonstances, la répartition spatiale des haies est structurée par la position des éléments linéaires plus pérennes du paysage tels que les routes et les fossés et l'échelle de ces structures. La démarche d'extraction de connaissances à partir de base de données (ECBD) mise en place comporte différentes étapes de prétraitement et de fouille de données, alliant des méthodes mathématiques et informatiques. La première partie du travail de thèse se concentre sur la création d'un indice spatial statistique, fondé sur une notion géométrique de voisinage et permettant la caractérisation des structures de haies. Celui-Ci a permis de décrire les structures de haies dans le paysage et les résultats montrent qu'elles dépendent des éléments plus pérennes à courte distance et que le voisinage des haies est uniforme au-Delà de 150 mètres. En outre différentes structures de voisinage ont été mises en évidence selon les principales orientations de haies dans le sud-Est de la France, mais pas en Bretagne. La seconde partie du travail de thèse a exploré l'intérêt du couplage de méthodes de linéarisation avec des méthodes de Markov. Les méthodes de linéarisation ont été introduites avec l'utilisation d'une variante des courbes de Hilbert : les chemins de Hilbert adaptatifs. Les données spatiales linéaires ainsi construites ont ensuite été traitées avec les méthodes de Markov. Ces dernières ont l'avantage de pouvoir servir à la fois pour l'apprentissage sur les données réelles et pour la génération de données, dans le cadre, par exemple, de la simulation d'un paysage. Les résultats montrent que ces méthodes couplées permettant un apprentissage et une génération automatique qui capte des caractéristiques des différents paysages. Les premières simulations sont encourageantes malgré le besoin d'un post-Traitement. Finalement, ce travail de thèse a permis la création d'une méthode d'exploration de données spatiales basée sur différents outils et prenant en charge toutes les étapes de l'ECBD classique, depuis la sélection des données jusqu'à la visualisation des résultats. De plus, la construction de cette méthode est telle qu'elle peut servir à son tour à la génération de données, volet nécessaire pour la simulation de paysageThis thesis is part of a partnership between INRA and INRIA in the field of knowledge extraction from spatial databases. The study focuses on the characterization and simulation of agricultural landscapes. More specifically, we focus on linears that structure the agricultural landscape, such as roads, irrigation ditches and hedgerows. Our goal is to model the spatial distribution of hedgerows because of their role in many ecological and environmental processes. We more specifically study how to characterize the spatial structure of hedgerows in two contrasting agricultural landscapes, one located in south-Eastern France (mainly composed of orchards) and the second in Brittany (western France, \emph{bocage}-Type). We determine if the spatial distribution of hedgerows is structured by the position of the more perennial linear landscape features, such as roads and ditches, or not. In such a case, we also detect the circumstances under which this spatial distribution is structured and the scale of these structures. The implementation of the process of Knowledge Discovery in Databases (KDD) is comprised of different preprocessing steps and data mining algorithms which combine mathematical and computational methods. The first part of the thesis focuses on the creation of a statistical spatial index, based on a geometric neighborhood concept and allowing the characterization of structures of hedgerows. Spatial index allows to describe the structures of hedgerows in the landscape. The results show that hedgerows depend on more permanent linear elements at short distances, and that their neighborhood is uniform beyond 150 meters. In addition different neighborhood structures have been identified depending on the orientation of hedgerows in the South-East of France but not in Brittany. The second part of the thesis explores the potential of coupling linearization methods with Markov methods. The linearization methods are based on the use of alternative Hilbert curves: Hilbert adaptive paths. The linearized spatial data thus constructed were then treated with Markov methods. These methods have the advantage of being able to serve both for the machine learning and for the generation of new data, for example in the context of the simulation of a landscape. The results show that the combination of these methods for learning and automatic generation of hedgerows captures some characteristics of the different study landscapes. The first simulations are encouraging despite the need for post-Processing. Finally, this work has enabled the creation of a spatial data mining method based on different tools that support all stages of a classic KDD, from the selection of data to the visualization of results. Furthermore, this method was constructed in such a way that it can also be used for data generation, a component necessary for the simulation of landscapes
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Benhalouche, Fatima Zohra. « Méthodes de démélange et de fusion des images multispectrales et hyperspectrales de télédétection spatiale ». Thesis, Toulouse 3, 2018. http://www.theses.fr/2018TOU30083/document.
Résumé :
Au cours de cette thèse, nous nous sommes intéressés à deux principales problématiques de la télédétection spatiale de milieux urbains qui sont : le "démélange spectral " et la "fusion". Dans la première partie de la thèse, nous avons étudié le démélange spectral d'images hyperspectrales de scènes de milieux urbains. Les méthodes développées ont pour objectif d'extraire, d'une manière non-supervisée, les spectres des matériaux présents dans la scène imagée. Le plus souvent, les méthodes de démélange spectral (méthodes dites de séparation aveugle de sources) sont basées sur le modèle de mélange linéaire. Cependant, lorsque nous sommes en présence de paysage non-plat, comme c'est le cas en milieu urbain, le modèle de mélange linéaire n'est plus valide et doit être remplacé par un modèle de mélange non-linéaire. Ce modèle non-linéaire peut être réduit à un modèle de mélange linéaire-quadratique/bilinéaire. Les méthodes de démélange spectral proposées sont basées sur la factorisation matricielle avec contrainte de non-négativité, et elles sont conçues pour le cas particulier de scènes urbaines. Les méthodes proposées donnent généralement de meilleures performances que les méthodes testées de la littérature. La seconde partie de cette thèse à été consacrée à la mise en place de méthodes qui permettent la fusion des images multispectrale et hyperspectrale, afin d'améliorer la résolution spatiale de l'image hyperspectrale. Cette fusion consiste à combiner la résolution spatiale élevée des images multispectrales et la haute résolution spectrale des images hyperspectrales. Les méthodes mises en place sont des méthodes conçues pour le cas particulier de fusion de données de télédétection de milieux urbains. Ces méthodes sont basées sur des techniques de démélange spectral linéaire-quadratique et utilisent la factorisation en matrices non-négatives. Les résultats obtenus montrent que les méthodes développées donnent globalement des performances satisfaisantes pour la fusion des données hyperspectrale et multispectrale. Ils prouvent également que ces méthodes surpassent significativement les approches testées de la littératureIn this thesis, we focused on two main problems of the spatial remote sensing of urban environments which are: "spectral unmixing" and "fusion". In the first part of the thesis, we are interested in the spectral unmixing of hyperspectral images of urban scenes. The developed methods are designed to unsupervisely extract the spectra of materials contained in an imaged scene. Most often, spectral unmixing methods (methods known as blind source separation) are based on the linear mixing model. However, when facing non-flat landscape, as in the case of urban areas, the linear mixing model is not valid any more, and must be replaced by a nonlinear mixing model. This nonlinear model can be reduced to a linear-quadratic/bilinear mixing model. The proposed spectral unmixing methods are based on matrix factorization with non-negativity constraint, and are designed for urban scenes. The proposed methods generally give better performance than the tested literature methods. The second part of this thesis is devoted to the implementation of methods that allow the fusion of multispectral and hyperspectral images, in order to improve the spatial resolution of the hyperspectral image. This fusion consists in combining the high spatial resolution of multispectral images and high spectral resolution of hyperspectral images. The implemented methods are designed for urban remote sensing data. These methods are based on linear-quadratic spectral unmixing techniques and use the non-negative matrix factorization. The obtained results show that the developed methods give good performance for hyperspectral and multispectral data fusion. They also show that these methods significantly outperform the tested literature approaches
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Courault, Dominique. « Etude de la degradation des etats de surface du sol, par teledetection : analyses spectrales, spatiales et diachroniques ». Paris 6, 1989. http://www.theses.fr/1989PA066119.
Résumé :
Cette etude presente une nouvelle approche pour la caracterisation des etats de surface du sol, par teledetection. Le role des principaux facteurs du sol est analyse au laboratoire, sur des echantillons varies avec un spectrophotometre. La matiere organique et le fer diminuent la reflectance, le calcaire l'augmente. La couleur est un facteur important pour definir la forme de la courbe spectrale dans le visible. Sur le terrain, on a etudie la relation rugosite-reflectance. L'evolution de surfaces rugueuses a lisses a ete suivie par des mesures radiometriques et des observations macroscopiques sur differents sites. Un modele entre la reflectance et le stade de degradation a ete defini sous des conditions precises d'humidite et d'eclairement. Les diverses relations mises en evidence au laboratoire et sur le terrain permettent de mieux interpreter les images satellitaires et de suivre les phenomenes d'erosion dans le temps
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Courault, Dominique. « Etude de la dégradation des états de surface du sol par télédétection : analyses spectrales, spatiales et diachroniques / ». Grignon : Institut national agronomique, 1989. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb35073356p.
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Baghi, Quentin. « Optimisation de l’analyse de données de la mission spatiale MICROSCOPE pour le test du principe d’équivalence et d’autres applications ». Thesis, Paris Sciences et Lettres (ComUE), 2016. http://www.theses.fr/2016PSLEO003/document.
Résumé :
Le Principe d'Equivalence (PE) est un pilier fondamental de la Relativité Générale. Il est aujourd'hui remis en question par les tentatives d'élaborer une théorie plus exhaustive en physique fondamentale, comme la théorie des cordes. La mission spatiale MICROSCOPE vise à tester ce principe à travers l'universalité de la chute libre, avec un objectif de précision de 10-15, c'est-à-dire un gain de deux ordres de grandeurs par rapport aux expériences actuelles. Le satellite embarque deux accéléromètres électrostatiques, chacun intégrant deux masses-test. Les masses de l'accéléromètre servant au test du PE sont de compositions différentes, alors que celles de l'accéléromètre de référence sont constituées d'un même matériau. L'objectif est de mesurer la chute libre des masses-test dans le champ gravitationnel de la Terre, en mesurant leur accélération différentielle avec une précision attendue de 10-12 ms-2Hz-1/2 dans la bande d'intérêt. Une violation du PE se traduirait par une différence périodique caractéristique entre les deux accélérations. Cependant, diverses perturbations sont également mesurées en raison de la grande sensibilité de l'instrument. Certaines d'entre elles, comme les gradients de gravité et d'inertie, sont bien définies. En revanche d'autres ne sont pas modélisées ou ne le sont qu'imparfaitement, comme le bruit stochastique et les pics d'accélérations dus à l'environnement du satellite, qui peuvent entraîner des saturations de la mesure ou des données lacunaires. Ce contexte expérimental requiert le développement d'outils adaptés pour l'analyse de données, qui s'inscrivent dans le cadre général de l'analyse des séries temporelles par régression linéaire.On étudie en premier lieu la détection et l’estimation de perturbations harmoniques dans le cadre de l'analyse moindres carrés. On montre qu’avec cette technique la projection des perturbations harmoniques sur le signal de violation du PE peut être maintenue à un niveau acceptable. On analyse ensuite l'impact des pertes de données sur la performance du test du PE. On montre qu'avec l'hypothèse pire cas sur la fréquence des interruptions de données (environ 300 interruptions de 0.5 seconde par orbite, chiffre évalué avant le vol), l'incertitude des moindres carrés ordinaires est multipliée par un facteur 35 à 60. Pour compenser cet effet, une méthode de régression linéaire basée sur une estimation autorégressive du bruit est développée, qui permet de décorréler les observations disponibles, sans calcul ni inversion directs de la matrice de covariance. La variance de l'estimateur ainsi construit est proche de la valeur optimale, ce qui permet de réaliser un test du PE au niveau attendu, même en présence de pertes de données fréquentes. On met également en place une méthode pour évaluer plus précisément la DSP du bruit à partir des données disponibles, sans utilisation de modèle a priori. L'approche est fondée sur une modification de l'algorithme espérance-maximisation (EM) avec une hypothèse de régularité de la DSP, en utilisant une imputation statistique des données manquantes. On obtient une estimée de la DSP avec une erreur inférieure à 10-12 ms-2Hz-1/2. En dernier lieu, on étend les applications de l'analyse de données en étudiant la faisabilité de la mesure du gradient de gravité terrestre avec MICROSCOPE. On évalue la capacité de cette observable à déchiffrer la géométrie des grandes échelles du géopotentiel. Par simulation des signaux obtenus à partir de différents modèles du manteau terrestre profond, on montre que leurs particularités peuvent être distinguéesThe Equivalence Principle (EP) is a cornerstone of General Relativity, and is called into question by the attempts to build more comprehensive theories in fundamental physics such as string theories. The MICROSCOPE space mission aims at testing this principle through the universality of free fall, with a target precision of 10-15, two orders of magnitude better than current on-ground experiments. The satellite carries on-board two electrostatic accelerometers, each one including two test-masses. The masses of the test accelerometer are made with different materials, whereas the masses of the reference accelerometer have the same composition. The objective is to monitor the free fall of the test-masses in the gravitational field of the earth by measuring their differential accelerations with an expected precision of 10-12 ms-2Hz-1/2 in the bandwidth of interest. An EP violation would result in a characteristic periodic difference between the two accelerations. However, various perturbations are also measured because of the high sensitivity of the instrument. Some of them are well defined, e.g. gravitational and inertial gradient disturbances, but others are unmodeled, such as random noise and acceleration peaks due to the satellite environment, which can lead to saturations in the measurement or data gaps. This experimental context requires us to develop suited tools for the data analysis, which are applicable in the general framework of linear regression analysis of time series.We first study the statistical detection and estimation of unknown harmonic disturbances in a least squares framework, in the presence of a colored noise of unknown PSD. We show that with this technique the projection of the harmonic disturbances onto the WEP violation signal can be rejected. Secondly we analyze the impact of the data unavailability on the performance of the EP test. We show that with the worst case before-flight hypothesis (almost 300 gaps of 0.5 second per orbit), the uncertainty of the ordinary least squares is increased by a factor 35 to 60. To counterbalance this effect, a linear regression method based on an autoregressive estimation of the noise is developed, which allows a proper decorrelation of the available observations, without direct computation and inversion of the covariance matrix. The variance of the constructed estimator is close to the optimal value, allowing us to perform the EP test at the expected level even in case of very frequent data interruptions. In addition, we implement a method to more accurately characterize the noise PSD when data are missing, with no prior model on the noise. The approach is based on modified expectation-maximization (EM) algorithm with a smooth assumption on the PSD, and use a statistical imputation of the missing data. We obtain a PSD estimate with an error less than 10-12 ms-2Hz-1/2. Finally, we widen the applications of the data analysis by studying the feasibility of the measurement of the earth's gravitational gradient with MICROSCOPE data. We assess the ability of this set-up to decipher the large scale geometry of the geopotential. By simulating the signals obtained from different models of the earth's deep mantle, and comparing them to the expected noise level, we show that their features can be distinguished
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Raynaud, Jean-Louis. « Exploitation simultanée des données spatiales et fréquentielles dans l'identification modale linéaire et non-linéaire ». Besançon, 1986. http://www.theses.fr/1987BESA2013.
Résumé :
Les méthodes d'identification des solutions propres des structures mécaniques utilisent principalement des techniques d'appropriation ou de lissage de fonctions de transfert. Ces méthodes sont longues et n'utilisent pas simultanément toutes les mesures faites sur la structure. Il en résulte des erreurs ou des incohérences. Les méthodes temporelles, récemment développées prennent en compte simultanément toutes les informations délivrées dans une bande de fréquence par l'ensemble des capteurs places sur la structure. Ces méthodes nécessitent le calcul par transformées de Fourier inverses des réponses fréquentielles. La méthode proposée présente les mêmes avantages mais opère directement sur les réponses fréquentielles. A partir de deux développements, on transforme les déplacements et vitesses observes en un problème généralise aux valeurs propres caractérise par deux matrices complexes singulières. La résolution de ce problème conduit aux solutions propres contenues dans la bande fréquentielle observée. Elle a été validée : -sur des structures mécaniques linéaires simples présentant plusieurs modes propres fortement couples. -sur des structures mécaniques simples faiblement non-linéaires pour tester sa sensibilité aux non-linéarités de raideurs et d'amortissements. -sur des structures industrielles. Ce travail a permis la mise au point au L. M. A. D'un logiciel d'identification
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Toutant, Steve. « Établissement d'une procédure d'acquisition et d'assemblage de données spatiales adaptée au laboratoire mobile Atlantis. Vers une chaîne de traitements intégrés de données spatiales en santé environnementale ». Thesis, Université Laval, 2004. http://www.theses.ulaval.ca/2004/22313/22313.pdf.
Résumé :
Lors d’une étude en santé environnementale il est primordial pour les chercheurs de connaître et de comprendre les relations entre la santé des populations et l’environnement dans lequel elles évoluent. Notre évaluation des étapes actuelles d’acquisition de données en santé environnementale nous a permis de constater qu’aucune méthodologie d’acquisition n’introduit systématiquement les références spatiales et temporelles lors de leur collecte. Nous estimons que la référence spatio-temporelle complémentaire à une procédure d’acquisition standardisée permettrait de donner un sens nouveau aux données hétérogènes, en les transformant en informations utiles à une plus large communauté d’utilisateurs. Nous avons donc défini une procédure d’acquisition de données spatio-temporelles. Cette procédure formalise, via une interface cartographique disponible sur un ordinateur de poche, le positionnement par GPS ou par toponyme d’échantillons utiles aux études en santé environnementale. De plus, elle automatise le peuplement de la base de données et s’assure de l’intégrité du lien entre l’identifiant de l’échantillon, le lieu et le moment de son acquisition jusqu’au rattachement des résultats d’analyses en laboratoire. Les données sont ensuite transférées et stockées dans une base de données multidimensionnelle (via un SOLAP) et accessibles par Internet. Ceci permet le partage direct des informations à d’autres chercheurs en environnement.
La procédure a été implantée et mise à l’épreuve dans le cadre de la première mission du laboratoire mobile Atlantis. Cette mission s’est déroulée aux Bermudes et a permis aux spécialistes en environnement de collecter des échantillons d’eau, de sédiments, de pétoncles et de tissus humains (sang au cordon ombilical et placenta) à l’aide de cette procédure. Les chercheurs ont manifesté beaucoup d’enthousiasme et nos premiers tests montrent que la procédure d’acquisition est conviviale et qu’elle a été d’une grande utilité pour les spécialistes en facilitant leur collecte de données. De plus, il est clair que cette procédure basée sur un référentiel spatial commun favorise le partage des données à la base hétérogènes (toxicologie, microbiologie, chimie) pour parvenir à une analyse réellement intégrée.
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Anjum, Adeel. « Publication de données qui préserve la vie privée pour des données continues et dynamiques : Les approches d'indexation spatiales et de bucketization ». Phd thesis, Université de Nantes, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00960547.
Résumé :
La publication de données soucieuse du respect de la vie privée est au coeur des préoccupations des organisations qui souhaitent publier leurs données. Un nombre croissant d'entreprises et d'organismes collectent et publient des données à caractère personnel pour diverses raisons (études démographiques, recherche médicale,...). Selon ces cas, celui qui publie les données fait face au dilemme suivant : comment permettre à un tiers l'analyse de ces données tout en évitant de divulguer des informations trop sensibles, relatives aux individus concernés? L'enjeu est donc la capacité à publier des jeux de données en maîtrisant ce risque de divulgation, c.a.d. de traiter l'opposition entre deux critères : d'un côté, on souhaite garantir la préservation de la confidentialité sur des données personnelles et, d'autre part, on souhaite préserver au maximum l'utilité du jeu de données pour ceux qui l'exploiteraient (notamment, des chercheurs). Dans ce travail, nous cherchons d'abord à élaborer plusieurs notions d'anonymisation des données selon plusieurs contextes. Nous montrons que les index spatiaux sont extrêmement efficaces dans le cadre de la publication de données, en raison de leur capacité à passer à l'échelle. Une évaluation empirique approfondie révèle qu'il est possible de diffuser des données de grande qualité et préservant un certain niveau de confidentialité dans les données. Il est de plus possible de traiter efficacement de très grands jeux de données en grandes dimensions et cette méthode peut être étendue à un niveau de confidentialité plus fort (differential privacy). Par ailleurs, la publication séquentielle de données (mise à jour du jeu de données) est cruciale dans un grand nombre d'applications. Nous proposons une technique menant à bien cette tâche, garantissant à la fois une forte confidentialité des données et une très bonne préservation de leur utilité.
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Semaan, Thierry. « Caractéristiques spectrales et pulsationnelles d'étoiles Be à l'aide de données sol (VLT/GIRAFFE et X-SHOOTER) et espace (CoRoT) ». Observatoire de Paris (1667-....), 2012. https://hal.science/tel-02095134.
Résumé :
Les étoiles Be sont des étoiles chaudes à rotation quasi-critique qui sont entourées d'un disque circumstellaire alimenté par des éjections discrètes de matière. Les étoiles Be sont de bons laboratoires pour étudier l'impact de la rotation rapide sur les pulsations stellaires et aussi du rôle des pulsations sur le phénomène récurrent des éjections de matière. Au cours de cette thèse nous nous sommes intéressé à l'étude des étoiles Be observées dans les premiers champs d'exoplanètes du satellite CoRoT. La première étape de ce travail a été d'identifier les étoiles Be parmi toutes les étoiles variables observées par le satellite. Nous avons constitué ainsi une liste d'une quarantaine d'étoiles Be. Grâce à des observations spectroscopiques obtenues au VLT avec les instruments GIRAFFE et X-SHOOTER nous avons pu étudier les propriétés spectrales d'une vingtaine de ces objets et déterminer leurs paramètres fondamentaux en tenant compte des effets de la rotation rapide. Nous avons étudié ensuite les courbes de lumières CoRoT de ces étoiles pour déterminer les fréquences et les amplitudes des pulsations qui les caractérisent. Nous avons étudié la variation des fréquences et amplitudes dans le temps. Cette étude porte une attention particulière aux nouvelles étoiles découvertes présentant des sursauts de lumière, signes d'éjections récurrentes de matière. Grâce à nos études spectroscopiques et photométriques nous avons pu établir de nouvelles caractéristiques des spectres de fréquences en fonction de la position des étoiles dans le diagramme HR, et mettre en évidence quelques comportements communs parmi les étoiles Be étudiéesBe stars are early-type stars having near critical rotation. They are surrounded by an equatorial disc fed by discrete mass-loss ejections from the central star. Be stars are good laboratories to study, on one hand, the impact of rotation on pulsations and, on the other hand, the role of pulsation on the recurrent mass ejections. During this thesis we focused on faint Be stars located in the first exoplanetary fields CoRoT satellite. In a first step we have identified the stars presenting the Be phenomenon among all the variable stars observed by CoRoT. We have thus been able to provide a sample of forty Be stars. Thanks to ground-based spectroscopic observations at VLT with GIRAFFE and X-SHOOTER instruments we have studied th spectral properties of half of them and determined their fundamental parameters by taking into account the effects of rapid rotation. Using the CoRoT light curves we have determined the frequencies and amplitudes of the pulsations that characterize the treated stars and studied their temporal variations. We have studied attentively the newly discovered stars presenting light outbursts. Thanks to the carried spectroscopic and photometric studies we have been able to investigate the properties of pulsations according to the stellar location in the HR diagram, and could identify some common properties among the Be stars of our sample
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Brahem, Mariem. « Optimisation de requêtes spatiales et serveur de données distribué - Application à la gestion de masses de données en astronomie ». Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2019. http://www.theses.fr/2019SACLV009/document.
Résumé :
Les masses de données scientifiques générées par les moyens d'observation modernes, dont l’observation spatiale, soulèvent des problèmes de performances récurrents, et ce malgré les avancées des systèmes distribués de gestion de données. Ceci est souvent lié à la complexité des systèmes et des paramètres qui impactent les performances et la difficulté d’adapter les méthodes d’accès au flot de données et de traitement.Cette thèse propose de nouvelles techniques d'optimisations logiques et physiques pour optimiser les plans d'exécution des requêtes astronomiques en utilisant des règles d'optimisation. Ces méthodes sont intégrées dans ASTROIDE, un système distribué pour le traitement de données astronomiques à grande échelle.ASTROIDE allie la scalabilité et l’efficacité en combinant les avantages du traitement distribué en utilisant Spark avec la pertinence d’un optimiseur de requêtes astronomiques.Il permet l'accès aux données à l'aide du langage de requêtes ADQL, couramment utilisé.Il implémente des algorithmes de requêtes astronomiques (cone search, kNN search, cross-match, et kNN join) en exploitant l'organisation physique des données proposée.En effet, ASTROIDE propose une méthode de partitionnement des données permettant un traitement efficace de ces requêtes grâce à l'équilibrage de la répartition des données et à l'élimination des partitions non pertinentes. Ce partitionnement utilise une technique d’indexation adaptée aux données astronomiques, afin de réduire le temps de traitement des requêtesThe big scientific data generated by modern observation telescopes, raises recurring problems of performances, in spite of the advances in distributed data management systems. The main reasons are the complexity of the systems and the difficulty to adapt the access methods to the data. This thesis proposes new physical and logical optimizations to optimize execution plans of astronomical queries using transformation rules. These methods are integrated in ASTROIDE, a distributed system for large-scale astronomical data processing.ASTROIDE achieves scalability and efficiency by combining the benefits of distributed processing using Spark with the relevance of an astronomical query optimizer.It supports the data access using the query language ADQL that is commonly used.It implements astronomical query algorithms (cone search, kNN search, cross-match, and kNN join) tailored to the proposed physical data organization.Indeed, ASTROIDE offers a data partitioning technique that allows efficient processing of these queries by ensuring load balancing and eliminating irrelevant partitions. This partitioning uses an indexing technique adapted to astronomical data, in order to reduce query processing time
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Duboisset, Magali. « Un système de contraintes d'intégrité OCL pour les bases de données spatiales ». Phd thesis, Clermont-Ferrand 2, 2007. http://www.theses.fr/2007CLF21797.
Résumé :
Il est important d'assurer la qualité des données dans les applications géomatiques. Aussi, dès leur conception, un langage de contraintes peut être associé aux langages de modélisation classiques afin de spécifier formellement les contraintes alphanumériques et spatiales que le langage devra respecter. Le but de cette thèse était donc de proposer un langage de contraintes pour spécifier les conditions qu'un système agricole doit respecter pour être cohérent. Pour cela, nous avons étendu au niveau spatiale OCL, le langage de contrainte associé à UML. Par l'intégration de types spatiaux et de modèles de spécifications de relations topologiques, les extensions proposées permettent de décrire des contraintes spatiales à partir d'un modèle de classe UML étendu au spatial. L'expressivité de chaque proposition d'extension d'OCL a été étudiée. Ces langages ont été implémentés à travers l'extension d'un générateur de code, OCL2SQL et expérimenté au Cemagref dans le cadre SIGEMO
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Minout, Mohammed. « Modélisation des aspects temporels dans les bases de données spatiales ». Doctoral thesis, Universite Libre de Bruxelles, 2007. http://hdl.handle.net/2013/ULB-DIPOT:oai:dipot.ulb.ac.be:2013/210672.
Résumé :
L'introduction du temps dans les bases de données classiques et spatiales apparaît de plus en plus, aujourd'hui, comme une nécessité pour une gestion optimale de l'historicité. En effet, les applications de bases de données spatio-temporelles sont présentes dans un grand nombre d'applications. Le besoin, par exemple, est de sauvegarder l'historique des géométries des parcelles dans le système d'information d'un plan cadastral, la prévention d'incendie dans le système de gestion forestière, le système de navigation des véhicules, etc. Cet historique des phénomènes permet de mieux comprendre ce qui s'est produit dans le passé, de manière à éventuellement anticiper certaines évolutions futures.Etant donné ces nouveaux besoins, cette thèse se focalise sur la modélisation et l'implantation des aspects temporels dans bases de données. En effet, la conception d'une application de base de données se fait par un enchaînement de trois phases (conceptuelle, logique et physique). Au niveau conceptuel, plusieurs modèles conceptuels ont été proposés intégrant les caractéristiques temporelles et spatiales.
Malheureusement, au niveau logique, les modèles de données des SGBD actuels n'offrent pas les concepts nécessaires pour implanter le modèle conceptuel spatio-temporel. Nous proposons donc de nouvelles règles de traductions d'un schéma conceptuel, basé sur le modèle MADS (Modélisation des Applications à des données spatio-temporelles), en un schéma logique MADSLog pour les modèles cibles à savoir :relationnel et relationnel-objet. Chaque règle transforme un concept structurel, temporel et spatial du modèle MADS en un ou plusieurs concepts supportés par la cible. Par exemple, la propriété spatiale définissant la géométrie d'un type d'objet est traduite par la création d'un nouvel attribut de type spatial dans ce type d'objet. Un outil CASE(Computer-Aided Software Engineering) appelé Schema Translateur est développé dans cette thèse implémentant toutes les règles de traductions.
La traduction de schémas conceptuels en schémas logiques peut impliquer une perte sémantique en raison de la différence de la puissance d'expression entre le modèle conceptuel et le modèle de données des SGBD existants. D'où la nécessité de générer un ensemble de contraintes d'intégrité afin de préserver la sémantique définie dans le schéma conceptuel. Ces contraintes sont exprimées à ce niveau par des formules logiques.
Avec l'apparition de GML (Geographic Markup Language ) qui est conçu pour la modélisation, le transport et le stockage d'informations géographiques. Nous transformons également le schéma conceptuel MADS en GML. De nouveaux schémas GML temporel et spatial sont définis qui peuvent être employés par n'importe application de base de données spatio-temporelle.
Au niveau physique, nous proposons une méthode d'adaptation du schéma logique en schéma physique pour le modèle relationnel-objet.
Elle permet de définir les tables, les types abstraits, les types d'objets, les domaines, etc. Notre proposition permet aussi la génération des contraintes d'intégrité au niveau physique. En effet, chaque contrainte d'intégrité (structurelle, temporelle ou spatiale) qui est définie en calcul logique est exprimée soit directement par des contraintes déclaratives ou soit par des déclencheurs du SGBD choisi. Les déclencheurs spatiaux sont fondés sur les fonctionnalités prédéfinies dans Oracle, alors que les déclencheurs temporels sont basés sur les opérateurs et méthodes appliquées sur les types temporels.
Enfin, la traduction de requêtes est une deuxième clef de cette recherche. Le but de la traduction de requêtes, exprimées en algèbre, étant de reconstituer l'information au sens MADS à partir de la base de données stockées dans le SGDB cible. Elle permet de traduire les expressions algébriques MADS, qui sont définies sur le schéma conceptuel et non sur le schéma physique, en requêtes opérationnelles qui peuvent être exécutées sur une base de données spatiale et temporelle sous un SGBD ou un SIG.
Doctorat en sciences appliquées
info:eu-repo/semantics/nonPublished
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Duhamel, Jean-René. « Le traitement des données spatiales dans les champs corporel et péricorporel : une étude neuropsychologique ». Aix-Marseille 2, 1987. http://www.theses.fr/1987AIX22084.
Résumé :
A partir de l'idee de codage spatial des mouvements orientes reposant sur un systeme de coordonnees (carte spatiale, referentiel) mis en memoire par le systeme nerveux central, on pose la question de l'existence de referentiels spatiaux differencies en fonction du champ ou sont dirigees les actions et on tente d'en identifier les constituants. Des sujets normaux et des sujets atteints de lesions des aires parietales posterieures sont soumis a des epreuves de reperage manuel de cibles proprioceptives tactiles et visuelles localisees dans les champs corporels ou pericorporels
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GAERTNER, JEAN-CLAUDE. « Organisation des assemblages demersaux dans le golfe du lion : structures spatiales et stabilite temporelle ». Aix-Marseille 2, 1997. http://www.theses.fr/1997AIX22067.
Résumé :
L'analyse de l'organisation des assemblages demersaux du golfe du lion, a plusieurs echelles spatiales et temporelles, s'appuie sur les resultats de deux series de campagnes de chalutages d'evaluation directe entreprises entre 1983 et 1992. La mise en oeuvre de techniques recentes d'analyses de donnees multivariees, peu employees en ecologie, a permis une etude detaillee des structures spatiales et de leur stabilite dans le temps. Nos resultats montrent que les assemblages demersaux du golfe du lion presentent une forte structuration spatiale, principalement orientee selon un gradient d'eloignement a la cote. La grande stabilite temporelle des principales structures spatiales, observee a plusieurs echelles, suggere un fort determinisme de l'organisation de ces assemblages d'especes. Les facteurs d'origine abiotique (bathymetrie, caracteristiques de l'habitat, influence rhodanienne, upwellings) semblent jouer un role preponderant dans la formation et le maintien des assemblages demersaux de cette region. De plus, la mise en evidence d'une organisation spatiale simple et tres stable peut contribuer a alleger les plans d'echantillonnage, et a reduire le cout des campagnes d'evaluation directe. Enfin, en proposant une technique couplant les logiques de l'analyse des correspondances (afc) et celle de statis, cette etude a permis d'enrichir le champ d'application de la famille des analyses a tableaux multiples. Cette technique fournit une representation synthetique de la dynamique spatio-temporelle des assemblages d'especes. Elle rend possible l'apprehension simultanee, dans un referentiel unique, des notions de persistance, de resistance, de resilience et de variabilite, des populations et des peuplements.
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King, Christine. « Étude des sols et des formations superficielles par télédétection : approche de leurs caractéristiques spectrales, spatiales et temporelles dans le visible et le proche infra-rouge / ». Orléans : Bureau de recherches géologiques et minières, 1985. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb349022146.
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Pascal, Rémi. « Le peuplement du bassin méditerranéen de 1800 à 2010 : données disponibles, limites et organisations spatiales ». Thesis, Avignon, 2020. http://www.theses.fr/2020AVIG1202.
Résumé :
La mer Méditerranée et les terres qui l’entourent ont eu un rôle central dans l’Histoire du monde. Ces espaces, habités ou parcourus, ont grandement évolué au cours des derniers millénaires, et se sont peu à peu structurés à travers l’apparition de divers objets géographiques tels les bourgs, les villes, les découpages administratifs… C’est à la croisée de ces dynamiques spatiales, historiques, et de l’établissement humain, qu’est appréhendée la notion de peuplement. Pour analyser son évolution autour de la Méditerranée de 1800 à 2010, une base de données de plus de 137 000 localités réparties dans tous les Etats riverains a été construite. Mais sont-elles toutes « méditerranéennes » ? La délimitation de l’espace méditerranéen est une ancienne et récurrente question toujours présente dans les recherches portant sur cet espace. Pour tenter d’y répondre, cinq variables ont été choisies pour construire un indice qui a permis de proposer une limite caractérisant les localités méditerranéennes. A partir de cet ensemble d’objets, et en prenant en compte la notion de dépendance au chemin, une analyse de l’évolution du peuplement autour de la mer Méditerranée été réalisée. Révélant des cycles, des trajectoires et divers autres phénomènes, elle a permis de mettre en lumière des formes d’organisations spatiales originalesThe Mediterranean Sea and the surrounding lands have had a central role in the history of the world. These spaces, inhabited or traveled, have greatly evolved over the past millennia, and have gradually structured through the appearance of various geographical objects such as towns, cities, administrative divisions... It is at the crossroads of these spatial, historical, and human settlement dynamics, which is understood as the notion of settlement. To analyze its evolution around the Mediterranean from 1800 to 2010, a database of more than 137 000 localities distributed in all riparian states was built. But are they all "Mediterranean"?The delimitation of the Mediterranean area is an old and recurrent question always present in the researches on this space. To try to answer it, five variables were chosen to construct an index that allowed to propose a limit characterizing the Mediterranean localities. From this set of objects, and taking into account the notion of path dependence, an analysis of the evolution of the population around the Mediterranean Sea was carried out. Revealing cycles, trajectories and various other phenomena, it has brought to light forms of original space organizations
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Ollier, Sébastien. « Des outils pour l'intégration des contraintes spatiales, temporelles et évolutives en analyse des données écologiques ». Lyon 1, 2004. http://www.theses.fr/2004LYO10293.
Résumé :
Au cours de cette thèse, on revient dans une première partie sur la question théorique de l'ordination sous contraintee spatiales par une revue des objets permettant l'intégration des proximités spatiales. On introduit ensuite une nouvelle procédure qui généralise, à l'interface des programmathèques "spdep" et "ade4" du logiciel R, l'ACP sous contrainte de Wartenberg. On aborde ensuite le problème de la typologie de structures multiéchelles. On propose une solution à la normalisation des échelles. Les illustrations portent sur des données d'altimétrie laser. Enfin, à partir d'une critique des procédures ad hoc rencontrées dans la littérature, on définit des procédures canoniques permettant la prise en compte des proximités évolutives en analyse des données. La conclusion porte sur la pratique de la biométrie et les relations qui s'établissent entre donnée expérimentale, langage mathématique et mise en oeuvre informatique
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Favetta, Franck. « Ambiguïtés dans les langages visuels d'interrogation spatiale et précision topologique des bases de données spatiales ». Marne-la-Vallée, 2003. http://www.theses.fr/2003MARN0156.
Résumé :
L'outil informatique et l'information spatiale, comme les Systèmes d'Information Géographiques, sont de plus en plus accessibles à tous, en particulier à des utilisateurs non-experts. Ce constat implique pour les interfaces un besoin grandissant de convivialité. Dans le domaine de l'interrogation spatiale, les langages visuels sont très prometteurs. Cependant, ils se heurtent à d'importants problèmes d'ambiguïtés qui les rendent difficilement utilisables. Concernant le pouvoir d'expression spatial, certaines requêtes peuvent nécessiter une précision topologique supérieure à une description des relations des couples d'objets. Ces problèmes sont liés et le pouvoir d'expression topologique peut aussi rencontrer des problèmes d'incohérence. Dans le but de pallier ces problèmes, une taxonomie des ambiguïtés a été réalisée et des solutions ont été testées auprès d'utilisateurs potentiels. Une notion de modèles topologiques ternaires a aussi été introduite. En particulier, un modèle nommé 27-Intersections, qui étend un modèle topologique existant, permet d'apporter une grande précision entre trois régions et assure la cohérence de leurs relations. Au-delà des langages d'interrogation, les modèles ternaires sont utiles à la description d'images, notamment à la description d'images médicales où un modèle a été appliqué. L'intégration du modèle des 27-Intersections dans OpenGIS a été proposéeToday, a growing panel of users has access to Information Systems and spatial datas, as Geographical Information Systems. This panel includes an increasing number of non-experts users. This fact implies a big need of user-friendly interfaces. In the domain of spatial queries, visual languages rightly meet this requirement. Nevertheless, visual languages suffer from important ambiguities that make them hard to use. Concerning the spatial expressive power, certain queries need a better topological precision than a description of the set of relations between two objects. These issues are linked and the topological expressive power can also meet problems of inconsistency. In order to solve these problems, a taxonomy of ambiguities has been built and solutions have been tested with potential users. A notion a ternary topological models has also been introduced. Especially, a model called 27 Intersections model, which extends an existing model, provides a high precision between three regions and guaranties consistency of their relations. Beyond query languages, ternary models are useful for image description, particularly in the field of medical image description in which a model has been proposed. Integration of the 27 Intersections model in OpenGIS has been presented
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Bernard, Jérémy. « Signature géographique et météorologique des variations spatiales et temporelles de la température de l'air au sein d'une zone urbaine ». Thesis, Ecole centrale de Nantes, 2017. http://www.theses.fr/2017ECDN0006.
Résumé :
Ce travail de thèse propose une modélisation des différences de température d'air observées au sein d'une agglomération. Elle repose sur des formulations simples établies à partir de l'observation des interactions qui existent entre la formation d'un microclimat, son contexte géographique et les conditions météorologiques. Cinq réseaux de capteurs de température d'air sont utilisés,permettant de qualifier les microclimats de trois agglomérations du grand ouest français : Nantes, Angers et La Roche-sur-Yon. Un état de l'art des méthodes d'analyse du climat urbain est réalisé au chapitre 1. Le chapitre 2 est consacré à la présentation et à l'analyse de chacun des réseaux de capteurs. Une méthode de correction des données erronées est également proposée. Au chapitre 3, les différences de température mesurées entre les sites sont expliquées à partir de régressions linéaires multiples utilisant des indicateurs géographiques. Ces indicateurs, descriptifs des formes urbaines et de la typologie des sols de chaque site, sont calculés au sein d'un cercle de rayon de 500 m centré sur chaque station. L'intensité de l'îlot de chaleur urbain est modélisé à partir d'une régression linéaire multiple utilisant des variables météorologiques telles que la vitesse du vent ou le rayonnement solaire comme variables explicatives. Préalablement à la calibration, les données sont triées de différentes manières afin d'élaborer plusieurs modèles. Le plus performant est identifié au chapitre 4 en confrontant les valeurs mesurées par les cinq réseaux de capteurs à celles estimées par chacun des modèles. Au chapitre 5, trois exemples d'application possible du travail réalisé sont présentéesThis thesis presents a method to model air temperature differences within a conurbation . It relies on the analysis of the existing relationships between urban microclimate,geographical context and weather conditions. To do so, five air temperature networks located in three western France conurbations are utilized : Nantes, Angers and La Roche sur-Yon. A state of the art of the methods used to analyze urban climate is realized in chapter 1. In Chapter 2, air temperature networks are presented and analyzed and a methodology to correct biased data is proposed. In Chapter3 air temperature differences observed between the network sites are modelled from multiple linear regressions, using weather variables such as wind speed or solar radiation as explicative variables. Before the calibration step, data is sorted in a variety of ways in order to elaborate several models. The most performant model is identified in chapter4, confronting data observed using the five temperature networks to data estimated from each of the models.Chapter 5 illustrates the results of the work through three practical applications
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Angeletti, Mélodie. « Traitement de données multi-spectrales par calcul intensif et applications chez l'homme en imagerie par résonnance magnétique nucléaire ». Thesis, Université Clermont Auvergne (2017-2020), 2019. http://www.theses.fr/2019CLFAC004/document.
Résumé :
L'imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf) étant une technique non invasive pour l'étude de cerveau, elle a été employée pour comprendre les mécanismes cérébraux sous-jacents à la prise alimentaire. Cependant, l'utilisation de stimuli liquides pour simuler la prise alimentaire engendre des difficultés supplémentaires par rapport aux stimulations visuellement habituellement mises en œuvre en IRMf. L'objectif de cette thèse a donc été de proposer une méthode robuste d'analyse des données tenant compte de la spécificité d'une stimulation alimentaire. Pour prendre en compte le mouvement dû à la déglutition, nous proposons une méthode de censure fondée uniquement sur le signal mesuré. Nous avons de plus perfectionné l'étape de normalisation des données afin de réduire la perte de signal. La principale contribution de cette thèse est d'implémenter l'algorithme de Ward de sorte que parcelliser l'ensemble du cerveau soit réalisable en quelques heures et sans avoir à réduire les données au préalable. Comme le calcul de la distance euclidienne entre toutes les paires de signaux des voxels représente une part importante de l'algorithme de Ward, nous proposons un algorithme cache-aware du calcul de la distance ainsi que trois parallélisations sur les architectures suivantes : architecture à mémoire partagée, architecture à mémoire distribuée et GPU NVIDIA. Une fois l'algorithme de Ward exécuté, il est possible d'explorer toutes les échelles de parcellisation. Nous considérons plusieurs critères pour évaluer la qualité de la parcellisation à une échelle donnée. À une échelle donnée, nous proposons soit de calculer des cartes de connectivités entre les parcelles, soit d'identifier les parcelles répondant à la stimulation à l'aide du coefficient de corrélation de PearsonAs a non-invasive technology for studying brain imaging, functional magnetic resonance imaging (fMRI) has been employed to understand the brain underlying mechanisms of food intake. Using liquid stimuli to fake food intake adds difficulties which are not present in fMRI studies with visual stimuli. This PhD thesis aims to propose a robust method to analyse food stimulated fMRI data. To correct the data from swallowing movements, we have proposed to censure the data uniquely from the measured signal. We have also improved the normalization step of data between subjects to reduce signal loss.The main contribution of this thesis is the implementation of Ward's algorithm without data reduction. Thus, clustering the whole brain in several hours is now feasible. Because Euclidean distance computation is the main part of Ward algorithm, we have developed a cache-aware algorithm to compute the distance between each pair of voxels. Then, we have parallelized this algorithm for three architectures: shared-memory architecture, distributed memory architecture and NVIDIA GPGPU. Once Ward's algorithm has been applied, it is possible to explore multi-scale clustering of data. Several criteria are considered in order to evaluate the quality of clusters. For a given number of clusters, we have proposed to compute connectivity maps between clusters or to compute Pearson correlation coefficient to identify brain regions activated by the stimulation
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Oudin, Brugère Marie-France. « Variations spatiales et temporelles des données Landsat MSS : l'analyse en composantes principales appliquées à leur étude ». Paris 1, 1987. http://www.theses.fr/1987PA010501.
Résumé :
Etude de la stabilite des donnees landsat mss dans l'espace, sur des images extraites de la meme prise de vue et dans le temps sur des images extraites de prises de vue differentes de la meme region. La methode de traitement utilisee est l'analyse en composantes principales qui permet de reduire a deux canaux l'espace de depart constitue de quatre canaux bruts, sans modifier l'ordre spatial des points. Il en est propose des modalites d'application simplifiees assorties de criteres permettant d'en verifier la validite. L'etude prend en compte les parametres statistiques obtenus lors des differentes etapes de calcul et les visualisations en luminance - chrominance obtenues a partir des deux premiers canaux transformes qui representent la majeure partie de l'information initiale. Les resultats montrent que la base de karhunen - loeve reste stable dans l'espace et dans le temps. La methode de traitement se revele donc comme etant un outil d'utilisation facile et permettant de creer un document final (l'image en couleur) bien adapte pour une interpretation macroscopique des images a des fins d'etudes geographiquesStudy of the landsat mss data stability, spatial on images coming from the same view and temporal on images coming from different views of the same area. The processing methodology is principal campanents analysis wich permits to reduce to two channels the basic four channels information without modifying the initial spatial order of the points. It is proposed for application with simplified modalities and criteria allowing the validity check. The study considers the statistical parameters wich appear at each step of the process and the luminance - chrominance visualisations got from the two first transformed channels wich contain the most part of the initial information. The results show that the karhunen - loeve basis remains stable in space and time. Though the proposed methodology appears to be an easy usable tool permitting to establish a final document (the color image) well adapted to a macroscopic interpretation of the images for geographical studies
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Gabriel, Edith. « Détection de zones de changement abrupt dans des données spatiales et application à l'agriculture de précision ». Montpellier 2, 2004. http://www.theses.fr/2004MON20107.
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Zinger, Svitlana. « Interpolation et rééchantillonnage de données spatiales et application à la cartographie urbaine et à la détermination du fond cosmique primordial ». Phd thesis, Télécom ParisTech, 2004. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00000944.
Résumé :
Dans cette thèse nous étudions des méthodes d'interpolation de données irrégulièrement distribuées dans l'espace. Nous considérons le problème du rééchantillonnage de mesures altimétriques de données obtenues sur une grille irrégulière par laser aéroporté. Ce type de données est irrégulièrement distribué et un rééchantillonnage sur une grille régulière est nécessaire pour la génération de modèles numériques d'élévation (MNE). Quelques méthodes bien connues sont considérées: interpolation linéaire à partir de triangulations, interpolation au plus proche voisin à partir de triangulations et krigeage. Nous proposons une approche par minimisation d'énergie qui permet d'éviter les inconvénients inhérents à ces méthodes. Cette approche impose un modèle de surface correspondant aux zones urbaines. La fonction d'énergie est adaptée pour les données irrégulièrement distribuées. Les méthodes sont testées sur deux ensembles des points 3D irrégulièrement distribués acquis par un capteur laser sur Bruxelles et sur Amiens. Nous avons appliqué ces méthodes aussi pour la détermination du fond cosmique primordial.
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Rodes, Arnau Isabel. « Estimation de l'occupation des sols à grande échelle pour l'exploitation d'images d'observation de la Terre à hautes résolutions spatiale, spectrale et temporelle ». Thesis, Toulouse 3, 2016. http://www.theses.fr/2016TOU30375/document.
Résumé :
Les missions spatiales d'observation de la Terre de nouvelle génération telles que Sentinel-2 (préparé par l'Agence Spatiale Européenne ESA dans le cadre du programme Copernicus, auparavant appelé Global Monitoring for Environment and Security ou GMES) ou Venµs, conjointement développé par l'Agence Spatiale Française (Centre National d 'Études Spatiales CNES) et l'Agence Spatiale Israélienne (ISA), vont révolutionner la surveillance de l'environnement d' aujourd'hui avec le rendement de volumes inédits de données en termes de richesse spectrale, de revisite temporelle et de résolution spatiale. Venµs livrera des images dans 12 bandes spectrales de 412 à 910 nm, une répétitivité de 2 jours et une résolution spatiale de 10 m; les satellites jumeaux Sentinel-2 assureront une couverture dans 13 bandes spectrales de 443 à 2200 nm, avec une répétitivité de 5 jours, et des résolutions spatiales de 10 à 60m. La production efficace de cartes d'occupation des sols basée sur l'exploitation de tels volumes d'information pour grandes surfaces est un défi à la fois en termes de coûts de traitement mais aussi de variabilité des données. En général, les méthodes classiques font soit usage des approches surveillées (trop coûteux en termes de travaux manuels pour les grandes surfaces), ou soit ciblent des modèles locaux spécialisés pour des problématiques précises (ne s'appliquent pas à autres terrains ou applications), ou comprennent des modèles physiques complexes avec coûts de traitement rédhibitoires. Ces approches existantes actuelles sont donc inefficaces pour l'exploitation du nouveau type de données que les nouvelles missions fourniront, et un besoin se fait sentir pour la mise en œuvre de méthodes précises, rapides et peu supervisées qui permettent la généralisation à l'échelle de grandes zones avec des résolutions élevées. Afin de permettre l'exploitation des volumes de données précédemment décrits, l'objectif de ce travail est la conception et validation d'une approche entièrement automatique qui permet l'estimation de la couverture terrestre de grandes surfaces avec imagerie d'observation de la Terre de haute résolution spatiale, spectrale et temporelle, généralisable à des paysages différents, et offrant un temps de calcul opérationnel avec ensembles de données satellitaires simulés, en préparation des prochaines missions. Cette approche est basée sur l'intégration d'algorithmes de traitement de données, tels que les techniques d'apprentissage de modèles et de classification, et des connaissances liées à l'occupation des sols sur des questions écologiques et agricoles, telles que les variables avec un impact sur la croissance de la végétation ou les pratiques de production. Par exemple, la nouvelle introduction de température comme axe temporel pour un apprentissage des modèles ultérieurs intègre un facteur établi de la croissance de la végétation à des techniques d'apprentissage automatiques pour la caractérisation des paysages. Une attention particulière est accordée au traitement de différentes questions, telles que l'automatisation, les informations manquantes (déterminées par des passages satellitaires, des effets de réflexion des nuages, des ombres ou encore la présence de neige), l'apprentissage et les données de validation limitées, les échantillonnages temporels irréguliers (différent nombre d'images disponible pour chaque période et région, données inégalement réparties dans le temps), la variabilité des données, et enfin la possibilité de travailler avec différents ensembles de données et nomenclaturesThe new generation Earth observation missions such as Sentinel-2 (a twin-satellite initiative prepared by the European Space Agency, ESA, in the frame of the Copernicus programme, previously known as Global Monitoring for Environment and Security or GMES) and Venµs, jointly developed by the French Space Agency (Centre National d'Études Spatiales, CNES) and the Israeli Space Agency (ISA), will revolutionize present-day environmental monitoring with the yielding of unseen volumes of data in terms of spectral richness, temporal revisit and spatial resolution. Venµs will deliver images in 12 spectral bands from 412 to 910 nm, a repetitivity of 2 days, and a spatial resolution of 10 m; the twin Sentinel-2 satellites will provide coverage in 13 spectral bands from 443 to 2200 nm, with a repetitivity of 5 days, and spatial resolutions of 10 to 60m. The efficient production of land cover maps based on the exploitation of such volumes of information for large areas is challenging both in terms of processing costs and data variability. In general, conventional methods either make use of supervised approaches (too costly in terms of manual work for large areas), target specialised local models for precise problem areas (not applicable to other terrains or applications), or include complex physical models with inhibitory processing costs. These existent present-day approaches are thus inefficient for the exploitation of the new type of data that the new missions will provide, and a need arises for the implementation of accurate, fast and minimally supervised methods that allow for generalisation to large scale areas with high resolutions. In order to allow for the exploitation of the previously described volumes of data, the objective of this thesis is the conception, design, and validation of a fully automatic approach that allows the estimation of large-area land cover with high spatial, spectral and temporal resolution Earth observation imagery, being generalisable to different landscapes, and offering operational computation times with simulated satellite data sets, in preparation of the coming missions
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Haboudane, Driss. « Intégration des données spectrales et géomorphométriques pour la caractérisation de la dégradation des sols et l'identification des zones desusceptibilité à l'érosion hydrique ». Thèse, Université de Sherbrooke, 1999. http://savoirs.usherbrooke.ca/handle/11143/2705.
Résumé :
In the field of spatial observations of arid and semiarid ecosystems, the interest of remote sensing has long been recognised. The present work investigates the use of remote sensing techniques and digital elevation model analysis to characterise land degradation processes. The main objective is to evaluate the potential of spectral data and geomorphometric variables to discriminate different levels of soil degradation, and to assess ecosystems fragility and their susceptibility to degradation and desertification phenomena. The methodology adopted uses an integrated approach that combines spectral measurements, provided by remote sensing images, and geomorphometric variables, derived from a digital elevation model, in an attempt to define a set of indicators (spectral and topographic) of geomorphic processes and land degradation. Remote sensing techniques are based on two approaches: spectral mixture analysis that deals with heterogeneity at the sub-pixel level, and a set of indices describing the spectrum shape, which are sensitive to soil surface conditions. Integration procedures were involved in two ways. The first is in the correction of terrain-induced image distortions, which provide images free from relief displacement effects (ortho-rectification), and in the removal of topographically induced effects on TM images through a combined atmospheric and topographic correction. The second is in a parametric integration of spectral data and geomorphometric attributes to assess land susceptibility to degradation and desertification processes. Two types of data were collected for this research: satellite optical imagery and ground-based spectro-radiometric measurements. While indices describing soil colour (corresponding to colour parameters Intensity, Hue and Saturation) were used to discriminate different levels of soil degradation based on both ground and satellite data, the spectral mixture analysis was performed on the image to derive relative abundance of scene components. The results show that the spectral indices have enough potential to discriminate different levels of degradation, particularly when bands from the short-wave infrared domain are included (TM5 and TM7). They demonstrate results similar to those generated by spectral unmixing for the assessment of land degradation features in general, and soil erosion in particular. Concerning terrain analysis, this study points up the interest of the integrated use of local topographic attributes and combined topographic indices to characterise the hydrologic behaviour of terrain units, and to understand its effects on landscape evolution. These topographic variables quantify the contextual nature of points and characterise the spatial variability of processes occurring in the landscape. They are the major factors controlling the direction and the intensity of hillslope and hydrologic processes. The latter are responsible for the landscape evolution and its exposure to degradation risks by water erosion. Compared to the method based on curvatures analysis, our approach allows a better identification of homogeneous response units to hydrologic processes. These units are in agreement with flow directions and with the principles governing water and substance motion on the hillslope. Finally, we carried out an integrated analysis of geo-ecological parameters describing the studied ecosystem. It consists in defining hydrologic response units through an integration of spectral information and geomorphometric attributes. This allows us to determine the ecosystem fragility and to evaluate its susceptibility to land degradation and desertification processes.
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Declercq, Charlotte. « Conception et développement d'un service web de mise à jour incrémentielle pour les cubes de données spatiales ». Thesis, Université Laval, 2008. http://www.theses.ulaval.ca/2008/25814/25814.pdf.
Résumé :
Les applications géodécisionnelles évoluent vers le temps réel et nécessitent un mécanisme de mise à jour rapide. Or, ce processus est complexe et très coûteux en temps de calcul à cause de la structure dénormalisée des données, stockées sous forme de cube. La méthode classique qui consistait à reconstruire entièrement le cube de données prend de plus en plus de temps au fur et à mesure que le cube grossit, et n'est plus envisageable. De nouvelles méthodes de mise à jour dites incrémentielles ont fait leurs preuves dans le domaine du Business Intelligence. Malheureusement, de telles méthodes n'ont jamais été transposées en géomatique décisionnelle, car les données géométriques nécessitent des traitements spécifiques et complexes. La mise à jour des cubes de données spatiales soulève des problèmes jusqu'alors inconnus dans les cubes de données classiques. En plus de cela, une large confusion règne autour de la notion de mise à jour dans les entrepôts de données.
On remarque également que l'architecture des entrepôts de données suit la tendance actuelle d'évolution des architectures de systèmes informatiques vers une distribution des tâches et des ressources, au détriment des systèmes centralisés, et vers le développement de systèmes interopérables. Les architectures en émergence, dites orientées services deviennent dans ce sens très populaires. Cependant, les services dédiés à des tâches de mise à jour de cubes sont pour l'heure inexistants, même si ceux-ci représenteraient un apport indéniable pour permettre la prise de décision sur des données toujours à jour et cohérentes.
Le but de ce mémoire est d'élaborer des méthodes de mise à jour incrémentielles pour les cubes spatiaux et d'inscrire le dispositif dans une architecture orientée services. La formulation de typologies pour la gestion de l'entrepôt de données et pour la mise à jour de cube a servi de base à la réflexion. Les méthodes de mise à jour incrémentielles existantes pour les cubes non spatiaux ont été passées en revue et ont permis d'imaginer de nouvelles méthodes incrémentielles adaptées aux cubes spatiaux. Pour finir, une architecture orientée services a été conçue, elle intègre tous les composants de l'entrepôt de données et contient le service web de mise à jour de cube, qui expose les différentes méthodes proposées.
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Haboudane, Driss. « Intégration des données spectrales et géomorphométriques pour la caractérisation de la dégradation des sols et l'identification des zones de susceptibilité à l'érosion hydrique ». Thesis, National Library of Canada = Bibliothèque nationale du Canada, 1999. http://www.collectionscanada.ca/obj/s4/f2/dsk1/tape9/PQDD_0031/NQ61854.pdf.
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Reboud, Christophe. « Analyse des peuplements d'oiseaux à partir de données atlas : variations spatiales et temporelles de la répartition des espèces ». Dijon, 2001. http://www.theses.fr/2001DIJOS039.
Résumé :
La distribution géographique des populations d'oiseaux est un paramètre très souvent étudié lors de suivis réalisés dans le cadre de recherches en écologie, de gestion d'habitats, ou de conservation. Les nombreux atlas ornithologiques produits durant ces 30 dernières années constituent une des bases les plus fréquentes des suivis ornithologiques. Ce travail a pour objectif d'analyser et d'interpréter les données du nouvel atlas des oiseaux nicheurs de Rhône-Alpes. Cette région compte 228 espèces réparties parmi 491 mailles régulières de 10 km de côté. Les principaux résultats concernent : I - L'évaluation de l'inégalité d'échantillonnage. Cette approche méthodologique est basée sur la comparaison des observations avec une probabilité de présence des espèces estimée d'après les relations existant entre leur répartition et des caractéristiques environnementales. II - L'organisation spatiale des peuplements. L'avifaune de Rhône-Alpes est particulièrement diversifiée, sa localisation géographique étant située à l'intersection de trois principales zone biogéographiques. La composition et la structure des peuplements sont principalement liées à des composantes climatiques exprimées au travers de gradients d'altitude et de latitude. Une composante hydrologique caractérise une avifaune de milieux humides. Puis interviennent les activités humaines. III - La localisation de secteurs remarquables sur le plan de la conservation de la biodiversité. Les méthodes de localisation par la technique des hotspots et celle des ''Aires Complémentaires'' sont comparées et discutées. IV - L'évaluation des tendances de répartition de l'avifaune régionale sur 20 ans. Malgré des difficultés d'ordre méthodologique, les résultats obtenus sont assez semblables aux tendances observées dans d'autres secteurs géographiques. Nous comparons différentes méthodes d'échantillonnages, pour localiser un réseau de mailles dans le but d'un suivi en Rhône-Alpes, pour l'interprétation de tendances futures.
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Koffi, Kouao Jean. « Analyse des structures spatiales des données de distribution phytogéographique des Acanthaceae en Afrique centrale ». Doctoral thesis, Universite Libre de Bruxelles, 2008. http://hdl.handle.net/2013/ULB-DIPOT:oai:dipot.ulb.ac.be:2013/210497.
Résumé :
Les données phytogéographiques reflètent la variabilité spatiale de la diversité des espèces et constituent donc un outil important dans le développement des politiques de conservation. Afin de stimuler et de valoriser le concept des systèmes phytogéographiques, cette étude dont le thème est «Analyse des structures spatiales des données de distribution phytogéographique des Acanthaceae en Afrique centrale» s’est donnée pour but (1) d’analyser la distribution spatiale de la famille des Acanthaceae en Afrique Centrale (R.D. Congo, Rwanda, Burundi) ;(2) de comparer cette distribution avec les théories phytogéographiques de Robyns (1948), White (1979, 1986) et Ndjele (1988); (3) d’utiliser les modèles de distribution spatiale comme support (outil) pour évaluer l'impact humain sur le paysage et la diversité; (4) d’identifier les espèces indicatrices potentielles des territoires phytogéographiques; (5) de mettre en évidence le phénomène de vicariance; et (6) de quantifier l’impact de la fragmentation du paysage forestier en Afrique centrale. Dans cette étude, deux niveaux de résolution spatiale ont été considérés: les systèmes phytogéographiques et les systèmes de maillage. Un système d’information géographique a été utilisé pour réaliser des cartes de distribution spatiale de chaque espèce. Le choix des Acanthaceae de l’herbier du Jardin Botanique National de Belgique (BR), a été dicté par le faite qu’elle a subit une révision systématique et par le nombre important de ses échantillons. L’aspect floristique a révélé 9181 échantillons, récoltés de 1888 à 2001 par environ 427 collecteurs en R.D. Congo, au Rwanda et au Burundi représentant 48 genres, 310 espèces et 6362 localités. La carte de distribution spatiale de l’ensemble des échantillons a mis en évidence les niveaux de prospection. Certains territoires phytogéographiques ont été plus explorés que d’autres. Les entités phytogéographiques les plus explorées et donc les plus diversifiées sont le centre régional d’endémisme Afromontagnard, incluant la Mosaïque régional du lac Victoria, et le centre régional d’endémisme Zambézien. Les cartes de distribution de chaque espèce mettent en évidence les patrons de distribution spatiale. Certaines espèces ont une large distribution alors que d’autres sont inféodées à certaines zones spécifiques. Ces dernières, qualifiées « d’espèces uniques » ou « espèces caractéristiques » peuvent être utilisées comme des bio-indicateurs pour stimuler et valoriser le concept de systèmes phytogéographiques dans la politique de la conservation. En utilisant uniquement la famille des Acanthaceae, il a été montré que l’impact de la fragmentation du paysage forestier est très important. Les espèces inféodées à une région phytogéographique sont des espèces vulnérables. Elles peuvent disparaître si leur biotope est détruit. La distribution potentielle, basées sur les localités de récolte et les variables environnementales, ont été réalisées afin de mieux déterminer les niches écologiques des espèces et les cas de vicariance. Deux types de vicariance ont été mis en évidence à travers les systèmes phytogéographiques de Robyns (1948) et de White (1979, 1986), au niveau générique et spécifique: la vicariance écologique et la vicariance géographique. La vicariance écologique s’applique aux espèces ou sous-espèces récoltées dans les mêmes territoires phytogéographiques tandis que la vicariance géographique concerne les espèces ou sous-espèces récoltées dans des territoires phytogéographiques séparés. L’analyse des cas de vicariance a mis en relief les zones de spéciation. L'analyse de classification hiérarchique a montré que les Acanthaceae suivent mieux le système phytogéographique de White (1979, 1986) que ceux proposés par Robyns (1948) et Ndjele (1988). Pour mieux valoriser cette approche, cette méthodologie doit être appliquée à d’autres familles largement récoltée en R.D. Congo, au Rwanda et au Burundi comme la famille des Rubiaceae, des Mimosoideae, afin de (1) synchroniser toutes les bases de données pour mieux mettre en évidence le degré d’exploration, les espèces à amplitude écologique restreinte (espèces uniques) et (2) de permettre d’identifier des zones prioritaires pour la conservation. Phytogeographic data reflect the spatial variability of plant diversity and constitute consequently a potential tool for conservation policy development. In order to stimulate and valorise the concept of phytogeographic systems, this dissertation entitled “Analysis of the spatial pattern of phytogeographic data of Acanthaceae in Central Africa” aims (1) to analyse the spatial distribution of the Acanthaceae family in Central Africa (Democratic Republic of the Congo, Rwanda, Burundi); (2) to compare this distribution with the known phytogeographic theories of Robyns (1948), White (1979, 1986) and Ndjele (1988); (3) to use the spatial distribution models as a tool for evaluating the human impact on landscapes and diversity; (4) to identify potential indicator species of the phytogeographic territories; (5) to evidence the phenomenon of vicariance; and (6) to quantify the impact of the fragmentation of forested landscapes in central Africa. In this study, two levels of spatial resolution have been considered: the phytogeographic systems themselves and a system of grid cells. A geographic information system has been used to draw maps of the spatial distribution of every species. The choice to analyse the Acanthaceae family of the herbarium of the National Botanical Garden of Belgium (BR) has been justified by the systematic revision of this collection and by its huge number of samples. The data set contained 9181 samples, collected between 1888 and 2001 by about 427 collectors in the Democratic Republic of the Congo, Rwanda and Burundi ;the samples represented 48 genera, 310 species and 6362 geographic positions. The maps showing the spatial distribution of all samples pooled evidenced the different levels of exploration of the study area. Certain phytogeographic territories have been explored more intensely than others. The mostly explored zones, consequently also denoted as the most diverse ones, were the Afromontane regional centre of endemism, including the regional mosaic of Lake Victoria, and the Zambezian regional center of endemism. Species distribution maps evidenced the spatial patterns of species presence. Certain species showed an overall distribution while others were clearly bound to particular territories. The latter species, denoted as “unique species” or “characteristic species” could be used as bio-indicators to stimulate and valorise the concept of the phytogeographic systems in the framework of conservation policy development. By means of the Acanthaceae family, it has been shown that the impact of forest fragmentation will be considerable; species bound to a specific phytogeographic zone are assumed vulnerable; they will disappear when their biotopes are destroyed. The potential distribution of the species, based on the geographic position of the samples and on environmental data, have been generated in order to describe more precisely the ecological niches of the species involved and to detect cases of vicariance. Two types of vicariance have been found using the phytogeographic territories of Robyns (1948) and White (1979, 1986) at the genus and the species levels: ecological vicariance and geographic vicariance; the former type involves species or subspecies observed in the same phytogeographic region while the latter type involves species and subspecies not found in the same territory. This analysis enabled us to identify zones of speciation. A cluster analyses showed that the spatial distribution of the Acanthaceae data corresponded more closely to the phytogeographic system of White (1979, 1986), than to those proposed by Robyns (1948) or Ndjele (1988). In order to valorise our approach, the current methodology should also be applied to other families widely collected in the Democratic Republic of the Congo, Rwanda and Burundi, such as the Rubiaceae or Mimosoideae families, this (1) to synchronise all data bases for a more profound understanding of the degree of exploration and of the existence of species with a limited ecological amplitude (unique species), and (2) to enable the identification of zones that should be prioritised for conservation.
Doctorat en Sciences
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Carlut, Julie. « Caractéristiques spatiales et temporelles du champ magnétique terrestre à l'échelle des temps géologiques (10⁴-10⁶ ans) : nouvelles données paléomagnétiques et modélisation ». Paris 7, 1998. http://www.theses.fr/1998PA077192.
Résumé :
A l'echelle des temps geologiques (10⁴-10⁶ ans) le champ magnetique terrestre moyen est suppose etre equivalent a celui que creerait un dipole axial centre. Cette hypothese est l'un des fondements de notre connaissance de la dynamo terrestre et pose les bases des reconstructions tectoniques des plaques. Recemment, plusieurs auteurs ont suggere que ceci pouvait etre partiellement faux. Ces auteurs ont utilise des bases de donnees volcaniques permettant d'avoir acces a la direction du champ passe et emettaient l'hypothese qu'il etait necessaire d'introduire des structures non-dipolaires dans les modeles de champ moyen. Dans une premiere partie nous decrivons et reconstituons une base de donnees paleomagnetique couvrant la periode 0-5 ma. Nous montrons que l'emergence de structures complexes est liee de maniere critique a la mauvaise qualite de quelques donnees. Ceci nous permet de proposer un nouveau modele de champ moyen plus simple et integrant une approche statistique. La paleointensite du champ magnetique est encore mal connue pour des raisons historiques (l'intensite n'a pas d'utilite pour les reconstructions tectoniques) et experimentales (les experiences sont longues et delicates, bien souvent infructueuses). Un deuxieme aspect de ce travail concerne le lien entre la paleointensite et l'occurrence des inversions et excursions du champ magnetique. Nous avons etudie la paleointensite du champ retrouvee a partir de coulees de laves en guadeloupe, en afar et aux canaries. Ces nouvelles donnees nous permettent de montrer qu'un modele de champ ou l'evolution du champ dipole axial est decorrele des autres termes permet de rendre compte de maniere tres satisfaisante des observations.
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Thomas, Claire. « Fusion d'images de résolutions spatiales différentes ». Phd thesis, École Nationale Supérieure des Mines de Paris, 2006. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00002097.
Résumé :
Les satellites de type SPOT, Ikonos ou Quickbird fournissent des images possédant des caractéristiques différentes: d'une part des images de basse résolution spectrale et de haute résolution spatiale, et d'autre part, des images de caractéristiques opposées, c'est-à-dire de haute résolution spectrale combinée à une basse résolution spatiale. De nombreuses applications nécessitent de combiner ces hautes résolutions spatiales et spectrales. Ce travail s'insère dans la synthèse d'images multispectrales à haute résolution au moyen de la fusion d'images. La constatation de lacunes dans la littérature à propos de l'évaluation de la qualité, a mené à l'établissement d'un protocole d'évaluation de la qualité, correspondant à une généralisation de deux travaux précédents. Une étude empirique sur l'évolution de la qualité des produits de fusion dans les échelles complète ce protocole. Une catégorisation des nombreuses distances de la littérature est proposée. Nous ajoutons une nouvelle distance pour caractériser la qualité géométrique des produits de fusion basée sur la fonction de transfert de modulation, que nous avons validée grâce à l'imagerie Ikonos et à son application à quelques méthodes de fusion connues. La sélection d'une série de distances sous forme de bilan de qualité est discutée dans le but d'obtenir une idée de la qualité qui soit la plus complète possible. Puisque nous disposons des outils nécessaires à l'évaluation de la qualité, nous pouvons désormais les exploiter pour le développement de nouvelles méthodes de fusion. Nous avons choisi le concept ARSIS comme cadre de développement car, d'une part, ses différentes implantations donnent généralement de bons bilans de qualité, d'autre part, leur qualité visuelle a été parfois controversée. Une campagne d'évaluation de la qualité visuelle des produits de fusion a permis de répertorier, de classer puis d'expliquer la formation des artefacts de quelques implantations ARSIS. L'étude critique de ces méthodes a mené au développement de trois nouvelles méthodes de fusion qui s'appuient aussi sur des outils extérieurs au concept. Ces nouvelles méthodes sont testées lors d'une seconde campagne d'expérimentation. Une des nouvelles méthodes offre de meilleurs résultats que la méthode de référence choisie. Les expérimentateurs l'ont déclarée acceptable et recommandable pour une utilisation dans le cadre d'une exploitation opérationnelle au sein du ministère de la défense.
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Zeitouni, Karine. « Analyse et extraction de connaissances des bases de données spatio-temporelles ». Habilitation à diriger des recherches, Université de Versailles-Saint Quentin en Yvelines, 2006. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00325468.
Résumé :
Ces dernières années ont vu une croissance phénoménale dans la production et la diffusion des données spatiales de sources aussi variées qu'hétérogènes. Cela a généré des besoins d'intégration dans des entrepôts de données et des perspectives d'analyse exploratoire et de fouille de données spatiales et spatiotemporelles. Nos travaux se placent dans ce contexte visant l'analyse et l'extraction des connaissances depuis les bases de données spatiotemporelles. Ils traitent différents aspects allant de la modélisation avancée des données spatiales, à la fouille de ces données en passant par leur intégration dans un entrepôt, l'optimisation des requêtes et l'analyse en ligne. Ainsi, nous décrivons nos approches pour la modélisation 3D, puis pour la modélisation spatiotemporelle d'objets mobiles. Ensuite, l'intégration de données spatiales est traitées selon deux aspects : l'intégration de formats et l'intégration de données par l'appariement géométrique. Une architecture d'entrepôt de données spatiales basée sur les standards XML et GML est proposée, puis dotée d'une technique d'optimisation de requêtes spatiales basée sur un cache sémantique. L'exploration des données spatiotemporelles a donné lieu à des solutions originales extension de l'OLAP. Enfin, différentes approches sont proposées pour la fouille de données spatiales. Nous avons ouvert le spectre de nos recherches à la fouille d'autres données complexes, telles que les données séquentielles et textuelles. Ces travaux ainsi que les développements futurs sont exposés dans ce mémoire.
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Mondo, Mélanie. « Traces numériques et dimensions spatiales des pratiques de la ville touristique ». Thesis, La Rochelle, 2022. http://www.theses.fr/2022LAROS019.
Résumé :
Cette thèse interroge l’apport des traces numériques dans la compréhension des dimensions spatiales des pratiques de la ville touristique. Les traces numériques sont un champ d’investigation émergent et promettant de répondre aux attentes de nombreux acteurs (professionnels, institutionnels, scientifiques). De la carte de chaleur au tableau de bord, elles sont collectées, traitées, agrégées, lissées et leur visualisation pourrait dévoiler un espace-temps touristique inédit. Nous proposons une approche critique de l’utilisation de ces traces s’intégrant dans les cadres de la géographie du tourisme et des critical data studies.Un état de l’art des promesses associées aux traces numériques confirme leur utilisation croissante, identifie les enjeux concernant l’observation de la ville touristique que leurs usages sont susceptibles d’éclairer et relève certaines limites. Deux approches complémentaires sont ensuite proposées pour mesurer l’apport effectif de ces données dans l’analyse de l’espace-temps des pratiques touristiques en ville. À Biarritz, une extraction de données issues de réseaux sociaux souligne la nécessité d’une analyse contextualisée de ces traces. À La Rochelle, un couplage de traces GPS et d’entretiens révèle le potentiel des méthodes d’élicitation pour donner du sens aux traces numériques et mettre en récit la pratique de la ville touristique. In fine, ces deux approches confirment l’hypothèse que les traces numériques enrichissent, sous certaines conditions, la compréhension des pratiques touristiques. Les résultats obtenus permettent alors de plaider pour une recherche contextualisée et qualitative sur les traces numériques en géographieThis thesis explores the inputs and the impact of digital footprints on the understanding of the spatial dimensions of urban tourist practices. Digital footprints are an emerging field of investigation that promises a better understanding of service stakeholders’ expectations (businesses, institutions, academic). From heat maps to dashboards, data is collected, processed, aggregated, smoothed, and synthetized into visualizations that could reveal a new tourist space-time. Applying frameworks from tourism geography and critical data studies, we suggest a critical approach to analyze the way these data are used. A review of the existing literature confirms an uptrend in digital footprints usage / monitoring, identifies what is at stake regarding the observation of tourist cities and points out critical limits. Two complementary approaches are then presented to measure the concrete value of this data regarding the space-time of urban tourist practices. In Biarritz (France), the analysis of a given social media dataset highlights the need for a contextualized analysis of footprints. In La Rochelle (France), a GPS dataset complemented with a series of interviews reveal the potential of elicitation methods to better understand digital footprints and narrate the practice of the tourist city. Eventually, these two approaches confirm our initial hypothesis i.e. digital footprints tend to enrich, under specific conditions, the understanding of tourism practices. The outcomes obtained allow us to advocate the relevance of contextualized and qualitative research on digital footprints in geography
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Chambodut, Aude. « Le champ magnétique terrestre : structures spatiales et variations temporelles vues par les ondelettes ». Paris, Institut de physique du globe, 2004. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00008021.
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Jaara, Kusay. « Prise en compte des dépendances entre données thématiques utilisateur et données topographiques lors d’un changement de niveau de détail ». Thesis, Paris Est, 2015. http://www.theses.fr/2015PEST1013/document.
Résumé :
Avec l'importante disponibilité de données topographiques de référence, la création des données géographiques n'est plus réservée aux professionnels de l'information géographique. De plus en plus d'utilisateurs saisissent leurs propres données, que nous appelons données thématiques, en s'appuyant sur ces données de référence qui jouent alors le rôle de données support. Les données thématiques ainsi saisies font sens en tant que telles, mais surtout de par leurs relations avec les données topographiques. La non prise en compte des relations entre données thématiques et topographiques lors de traitements modifiant les unes ou les autres peut engendrer des incohérences, notamment pour les traitements liés au changement de niveau de détail. L'objectif de la thèse est de définir une méthodologie pour préserver la cohérence entre les données thématiques et topographiques lors d'un changement de niveau de détail. Nous nous concentrons sur l'adaptation des données thématiques suite à une modification des données topographiques, processus que nous appelons migration des données thématiques. Nous proposons d'abord un modèle pour la migration de données thématiques ponctuelles sur réseau composé de : (1) un modèle pour décrire le référencement des données thématiques sur les données topographiques par des relations spatiales (2) une méthode de relocalisation basée sur ces relations. L'approche consiste à identifier les relations finales attendues en fonction des relations initiales et des changements sur les données topographiques entre les états initial et final. La relocalisation est alors effectuée grâce à une méthode multicritère de manière à respecter au mieux les relations attendues. Une mise en œuvre est présentée sur des cas d'étude jouets et sur un cas réel fourni par un service de l'Etat gestionnaire de réseau routier. Nous discutons enfin l'extension du modèle proposé pour traiter la prise en compte des relations pour d'autres applications que la migration de données thématiquesWith the large availability of reference topographic data, creating geographic data is not exclusive to experts of geographic information any more. More and more users rely on reference data to create their own data, hereafter called thematic data. Reference data then play the role of support for thematic data. Thematic data make sense by themselves, but even more by their relations with topographic data. Not taking into account the relations between thematic and topographic data during processes that modify the former or the latter may cause inconsistencies, especially for processes that are related to changing the level of detail. The objective of this thesis is to define a methodology to preserve the consistency between thematic and topographic when the level of detail is modified. This thesis focuses on the adaptation of thematic data after a modification of topographic data: we call this process thematic data migration. We first propose a model for the migration of punctual thematic data hosted by a network. This model is composed of: (1) a model to describe the referencing of thematic data on topographic data using spatial relations (2) a method to re-locate thematic data based on these relations. The approach consists in identifying the expected final relations according to the initial relations and the modifications of topographic data between the initial and the final state. The thematic data are then re-located using a multi-criteria method in order to satisfy, as much as possible, the expected relations. An implementation is presented on toy problems and on a real use case provided by a French public authority in charge of road network management. The extension of the proposed model to take into account the relations for other applications than thematic data migration is also discussed
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Lazrak, El Ghali. « Fouille de données stochastique pour la compréhension des dynamiques temporelles et spatiales des territoires agricoles. Contribution à une agronomie numérique ». Phd thesis, Université de Lorraine, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00782768.
Résumé :
L'agriculture est l'activité humaine qui utilise et transforme la plus grande partie de la surface terrestre. Son intensification et son uniformisation ont engendré plusieurs problèmes écologiques et environnementaux. Comprendre les dynamiques passées et actuelles des territoires agricoles à des échelles régionales, compatibles avec les échelles où s'expriment les services environnementaux et écologiques, est nécessaire pour mieux gérer l'évolution future des territoires agricoles. Pourtant, la plupart des travaux qui ont étudié les dynamiques agricoles à des échelles régionales ne distinguent pas les dynamiques liées au fonctionnement régulier de l'activité agricole de celles liées à des changements dans son fonctionnement. Les autres travaux rapportés dans la littérature qui font cette distinction présentent toutefois l'inconvénient d'être difficilement reproductibles. Cette thèse vise ainsi à développer une méthode générique de modélisation des dynamiques passées et actuelles de l'organisation territoriale de l'activité agricole (OTAA). Nous avons développé une méthode de modélisation stochastique fondée sur des modèles de Markov cachés qui permet de fouiller un corpus de données spatio-temporelles d'occupations du sol (OCS) en vue de le segmenter et de révéler des dynamiques agricoles cachées. Nous avons testé cette méthode sur des corpus d'OCS issus de sources variées (relevés de terrain, télédétection) et appartenant à deux territoires agricoles de dimensions régionales : le site d'étude de Chizé (430 km², Poitou-Charentes) et le bassin versant du Yar (60 km², Bretagne). Cette méthode apporte 3 contributions à la modélisation de l'OTAA : (i) la description de l'OTAA suivant une approche temporo-spatiale qui identifie des régularités temporelles, puis les localise en segmentant le territoire agricole en zones compactes de régularités temporelles similaires; (ii) la fouille des voisinages des successions d'OCS et de leurs dynamiques; (iii) l'articulation des régularités révélées par notre approche de fouille de données à l'échelle régionale avec des règles identifiées par des experts en agronomie et en écologie à des échelles plus locales en vue d'expliquer les régularités et de valider les hypothèses des experts. Nous avons testé la généricité de la première contribution sur les deux territoires d'études. Les deux dernières contributions ont été développées et testées sur le site d'étude de Chizé. Nos résultats valident l'hypothèse que l'OTAA se prête bien à la représentation par un champs de Markov de successions. Cette thèse ouvre la voie à une nouvelle approche de modélisation de l'OTAA explorant le couplage entre régularités et règles, et exploitant davantage les outils d'intelligence artificielle. Elle constituerait les prémices de ce qui pourrait devenir une agronomie numérique des territoires.