Thèses : « Feux de forêt d'Amazonie »

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Tra, Bi Zamblé Mathieu. « Polyphonie sur les médias socionumériques : le cas des interactions sur YouTube à propos des feux de forêt d’Amazonie ». Electronic Thesis or Diss., Bourgogne Franche-Comté, 2024. http://www.theses.fr/2024UBFCC002.

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Résumé :

Cette étude examine l'énonciation polyphonique dans les écrits en ligne, en se focalisant sur celle issue et induite par les interactions sur YouTube lors des feux de forêt en Amazonie. Après une présentation du contexte et des concepts et théories liés à la polyphonie, elle propose un ensemble méthodologique d’analyse de la polyphonie qui permet de saisir d’abord la place des aspects techno-sémiotiques, socioéconomiques, et psychosociologiques de YouTube dans la polyphonie, puis d’interroger cette polyphonie au niveau des autres acteurs médiatiques cités à partir de YouTube. Nous arrivons ainsi à identifier des constances et des changements de configurations polyphoniques au cours de notre période d'observation et à montrer comment ces configurations polyphoniques pendant les feux de forêt d’Amazonie pouvaient être influencées par des variables contextuelles exogènes. Nous constatons aussi des enjeux de pouvoir quand cette polyphonie est utilisée comme stratégie par différents acteurs impliqués dans la controverse sociale autour des feux de forêt d'Amazonie. Cette étude vient compléter les travaux sur l’énonciation éditoriale dans les écrits d’écran en prenant en compte la polyphonie tant au niveau des acteurs en réseau que celle au niveau de l’argumentation
This study examines polyphonic enunciation in online writings, focusing on that which arises from and is induced by interactions on YouTube during the Amazon rainforest wildfires. After presenting the context and the concepts and theories related to polyphony, it proposes a methodological framework for analyzing polyphony that first captures the role of techno-semiotic, socio-economic, and psychosociological aspects of YouTube in polyphony, and then interrogates this polyphony at the level of other media actors mentioned from YouTube. This allows us to identify consistencies and changes in polyphonic configurations during our observation period and to show how these polyphonic configurations during the Amazon rainforest wildfires could be influenced by exogenous contextual variables. We also observe power dynamics when this polyphony is used as a strategy by various media actors involved in the social controversy surrounding the Amazon rainforest wildfires. This study complements previous research on editorial enunciation in screen writings by considering polyphony at both the network actors’ level and the argumentation level

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Lahaye, Sébastien. « Comprendre les grands feux de forêt pour lutter en sécurité ». Thesis, Paris Sciences et Lettres (ComUE), 2018. http://www.theses.fr/2018PSLEP042/document.

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Résumé :

En dépit de moyens importants consacrés à la lutte, certains feux de forêt, en Europe méditerranéenne, en Australie ou en Amérique du Nord, parcourent de grandes surfaces et développent des comportements violents qui piègent les pompiers. L’étude de rapports internes aux services d’incendie révèle ici les conditions météorologiques et topographiques dans lesquelles se produisent ces feux dangereux. En France, alors que le vent violent est le principal contributeur des feux les plus grands et les plus dangereux, les températures élevées mènent à un autre type d’incendies violents qui se propagent rapidement. En Australie, les pompiers sont souvent piégés par une bascule brutale de la direction du vent mais aussi par des vents forts en terrain accidenté. Au-delà des disparités intercontinentales, la recherche des comportements dynamiques de feu impliqués dans plus de 100 accidents de pompiers à travers le monde amène à distinguer trois types d’incendie. Lors des feux topographiques, en zone de montagne, les accidents sont généralement causés par l’attachement de la flamme sur des pentes supérieures à 20°. Lors des feux guidés par le vent, les zones les plus propices aux accidents sont les pentes déventées où des effets de vortex peuvent se produire. Enfin, lors des feux convectifs, les plus violents, les accidents peuvent se produire loin de toute configuration dangereuse. Pour tenir compte de ces résultats et améliorer leur sécurité, les pompiers doivent adapter leur formation et de développer des compétences d’analyste du feu. Ces experts intègreront les retours d’expérience des incendies passés pour proposer les stratégies de lutte les plus efficaces et sécurisées
Despite the large expenditure that is dedicated to forest fire suppression in Euro-Mediterranean countries, Australia and North-America, firefighters still face large and severe fire events which eventually entrap them. Investigation of Fire Services’ internal reports addresses here the weather and terrain leading to these dangerous fires. In France, strong wind is the main driver of the largest fires and of the fires that entrap firefighters. However, high temperature is also a key contributor as it influences violent fires with high rates of surface spread. In Australia, a lot of firefighters’ entrapments are due to shifts in wind direction, but others are associated to strong winds in rugged terrain. Whatever the regional specificities, more than 100 firefighters’ entrapments across the world were investigated to find the contribution of dynamic fire behaviors in these entrapments. The results return three different types of fires. During topography-influenced fires, in mountainous area, almost all the entrapments happen on slopes steeper than 20°, prone to flame attachment. During wind-driven fires, leeward slopes prone to vorticity-driven lateral fire spread are the most prominent configurations associated with entrapments. Finally, during convective fires, which are the most violent, entrapments can happen far away from any dangerous configuration. Firefighters should adjust their training courses and promote fire behavior analysts (FBAN) capabilities to benefit from the results of this work and improve their safety. FBAN may consider feedbacks from previous fires to suggest the most efficient and secure firefighting strategies and locations

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Gaertig-Stahl, Alice. « Modèles probabilistes de feux de forêt sur des graphes infinis ». Toulouse 3, 2012. http://thesesups.ups-tlse.fr/1884/.

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Résumé :

Cette thèse concerne l'étude de modèles de feux de forêt d'un point de vue probabiliste. Les modèles que nous avons étudiés ont été introduits dans le cadre de l'étude des systèmes critiques auto-organisés à la fin des années 80. Il s'agit de systèmes de particules, les arbres, définis sur un graphe connecté. Leur évolution est régie par deux familles de processus de Poisson, l'une pour la croissance des arbres, l'autre pour leur disparition via l'action de la foudre. L'influence de la foudre est caractérisée par un paramètre lambda > 0. Ces modèles ont été beaucoup étudiés sur Z. Par contre sur des graphes infinis plus généraux, seules son existence et son unicité ont été montrées jusqu'à présent. Dans cette thèse, nous avons étudié ces modèles sur Zd pour d > 2 et sur les arbres binaires, dans deux directions. La première concerne l'existence de mesures invariantes. La deuxième concerne l'étude de ce modèle lorsque le paramètre lambda tend vers 0. Dans la première partie, nous montrerons que pour tous les paramètres lambda > 0, les processus de feux de forêt sur Zd pour d > 2 possèdent au moins une mesure invariante. Les processus de feux de forêt sont des processus de Markov non Feller, donc on ne peut pas appliquer les théorèmes usuels de l'étude des systèmes de particules. De plus, la géométrie de Zd ne permet pas d'utiliser les mêmes arguments que dans le cas de Z. Nous utiliserons des outils développés lors de l'étude de ces modèles sur Zd. Dans une seconde partie, nous nous consacrerons à la problématique de l'existence d'un processus limite lorsque lambda tend vers 0, sur les arbres binaires. Dans un premier temps, nous étudierons un modèle sans feux pour mieux comprendre comment grossissent les composantes connexes d'arbres. En se plaçant dans une nouvelle échelle de temps et d'espace, nous montrerons la convergence en loi de la taille d'un ensemble de sites construit à partir d'une boule de rayon n et des composantes connexes qui l'intersectent, au bout d'un temps t(n) > 0. Dans un deuxième temps, nous rajouterons l'action de feux, en définissant un modèle différent du modèle initial. Dans ce modèle modifié, les composantes connexes autres que celle de l'origine suivront une loi stationnaire à laquelle on s'attend à la limite, et non la dynamique du modèle de feux de forêt initial. Pour ce modèle, nous montrerons la convergence en loi de la taille renormalisée de la composante connexe de l'origine au moment où elle brûle pour la première fois
This work is concerned with a probabilistic study of forest-fire models. The models studied here were introduced in the context of self-organized criticality at the end of the eighties. These models are systems of particles, the trees, defined on connected graphs. Their evolution is governed by two families of Poisson processes, one for the growth of trees, the other one for the ignition of trees by lightning. The influence of lightning is characterized by a parameter lambda > 0. These models were widely studied on Z. However, only the existence and uniqueness of more general infinitevolume forest-fire processes have been proven yet. In this thesis, we studied forest-fire models on Zd for d > 2 and on binary trees, in two directions. The first one is concerned with the existence of stationary measures. The second one is concerned with the study of these processes when the parameter lambda tends to zero. In the first part, we will show the existence of at least one stationary measure for forest-fire processes on Zd, d > 2, for all parameters lambda > 0. The forest-fire processes are Markov processes but not Feller processes, so the usual arguments cannot be used here. Moreover, the geometry of Zd does not allow using the same arguments as for Z. Tools developed while studying these processes on Zd will be used here. In the second part, we will study the behavior of the forest-fire processes on binary trees when the parameter lambda tends to zero. We will begin with the study of a model without any fires, in order to understand better how the clusters of trees grow. We will show a convergence in law of the number of sites of a set construct from a ball of radius and the intersecting clusters, after a time tn > 0, for processes rescaled in space and time. Then, we will add fires and define a modified forest-fire model. In this new model, apart from the cluster of the origin, the clusters evolve under a stationary measure which we expect at the limit in lambda, and not under the dynamic of the initial forest-fire model. For this model, we will show a convergence in law of the rescaled size of the cluster of the origin when it burns for the first time

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Bartoli, Pauline. « Feux de forêt : amélioration de la connaissance du couplage combustible-flamme ». Corte, 2011. http://www.theses.fr/2011CORT0016.

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Pelletier, Claude. « Méthodologie de détection des feux de forêt à partir d'images satellitaires NOAA ». Thesis, National Library of Canada = Bibliothèque nationale du Canada, 2001. http://www.collectionscanada.ca/obj/s4/f2/dsk3/ftp04/MQ62002.pdf.

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Plante, Caroline. « Acceptabilité visuelle et émulation des feux en forêt boréale : un compromis possible ? » Thesis, Université Laval, 2013. http://www.theses.ulaval.ca/2013/29417/29417.pdf.

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Hamamousse, Nadjet. « Caractérisation des propriétés physiques des matériaux impliqués dans l'accélération des feux de forêt ». Thesis, Aix-Marseille, 2021. http://www.theses.fr/2021AIXM0621.

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Les feux de forêt ravagent chaque année des millions d'hectares de végétation mettant en danger la vie de l’homme et la stabilité de la faune et la flore. Sur le terrain, les pompiers ont signalé l’existence d’un type particulier de feux qui apparait lors de la propagation. Ce sont les embrasements généralisés éclairs, ils ont un comportement assez inhabituel. D’abord, ils commencent par se propager de manière normale, puis, leur vitesse augmente soudainement. C’est ce qui s’est passé à Palasca en 2000 lorsque le feu s’est transformé en piège mortel mettant fin à la vie de deux jeunes pompiers et à la carrière de quatre autres qui ont été grièvement blessés. Une surface de 5 ha est partie en fumée en quelques minutes. Cette thèse est consacrée à la caractérisation des matériaux qui peuvent contribuer à l’accélération brutale des feux. D'abord, nous avons validé le modèle de Petit Monde sur un cas réel. L'étude de sensibilité a permis d'identifier les paramètres prépondérants du modèle qui influent la vitesse de propagation. Comme l'inflammabilité est affectée par la présence d'eau et les gaz inflammables, nous avons caractérisé expérimentalement ces deux paramètres
Every year, fires devastate millions of hectares of wildland and cause serious impacts on natural, economical, and human resources. Firefighters highlighted that some forest fires behave differently; they are called flashover. These fires are characterized by a sudden acceleration. Those fires are called flashover. Such phenomenon was observed in September 2000 in Palasca where two young firefighters passed away, four were seriously injured and about 5 hectares burned in few minutes. This thesis is devoted to the characterization of the physical properties of materials that can contribute to the sudden and unpredictable acceleration of fires. First, the Small World network model was validated on a historical fire. The sensitivity analysis of the model allows identifying the most important parameters that affect the fire spread. Since the flammability depends on the fuel moisture content and the flammable volatile organic compounds, these two parameters were characterized experimentally

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Moretti, Basiliu. « Modélisation du comportement des feux de forêt pour des outils d’aide à la décision ». Thesis, Corte, 2015. http://www.theses.fr/2015CORT0007/document.

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Résumé :

La modélisation de la propagation des feux de forêt est une matière complexe pouvant être abordée de différentes manières (approche physique, semi-physique, empirique). Nombre de simulateurs existent avec chacun leurs particularités, leurs avantages et leurs points faibles. Les travaux qui ont conduits à la rédaction de cette thèse visent à l’amélioration du modèle physique simplifié de propagation de Balbi et al, 2007 ainsi qu’à la pose des premières pierres visant à le faire évoluer vers un modèle de comportement du feu. Ils se sont articulés autour de 3 grands axes :• La modélisation de la propagation d’un feu de surface avec pour principal moteur le transfert de chaleur radiatif. Cette modélisation à conduit à réaliser des améliorations concernant la formulation de la vitesse à plat sans vent. Elle a enfin conduit à caractériser de deux critères d’extinction portant sur des valeurs critique de deux paramètres du combustible (l’indice de surface foliaire et de la teneur en eau du combustible).• La quantification de l’énergie rayonnée par le front de flamme. Cette quantification, a été réalisée en prenant pour hypothèse le modèle de flamme solide. Cette approche a conduit à l’obtention d’une relation analytique permettant l’évaluation des Distances de Sécurité Admissibles (DSA) dans un temps très restreint.• L’étude de sensibilité des différents résultats obtenus afin de valider l’ensemble de ceux-ci et identifier l’influence relative des différents paramètres
Modeling the spread of forest fires is a complex affair which can be examined in different ways (physical, semi-physical, empirical). Numerous simulators exist, each one bearing its own particularities, benefits and weak points. The work which has led to the writing of this thesis aims at improving the simplified physical model of fire propagation (Balbi et al, 2007), as well as at laying down the first foundation stones of what will favor an evolution towards a fire behavioral pattern. This study is based upon three main themes :• Modeling the spread of a surface fire with the main engine the radiative heat transfer. This modeling leads to achieve improvements in the formulation of its speed on flat ground, without wind. It finally led to the characterization of two criteria of extinction with characterization of critical values of two parameters (leaf area index and the water content of the fuel).• Quantification of the energy radiating from the flame front. This quantification was performed assuming the solid flame model. This approach has led to obtaining an analytical relationship for the evaluation of Admissible Safety Distance (ASD) in a very short time. • Sensitivity analysis of the different results attained in order to confirm them as a whole and identify the relative influence of various parameters

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Gharbi, Chourouk. « Approches de modélisation de la planification forestière tactique et d'intégration des feux de forêt ». Doctoral thesis, Université Laval, 2020. http://hdl.handle.net/20.500.11794/40137.

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Résumé :

La planification forestière est un exercice ardu qui demande des efforts humains et matériels très importants. Plusieurs modèles de planification forestière sont proposés dans la littérature. Cependant, ils sont généralement difficiles à implémenter. En outre, leur performance est limitée aux forêts de petite taille ou de taille moyenne. L’objectif général de cette thèse est de proposer des outils simples et efficients qui permettent de réduire la complexité de cet exercice en utilisant la modélisation mathématique. Les modèles proposés dans cette thèse traitent le problème de planification forestière sur un horizon tactique et considèrent principalement deux restrictions spatiales qui sont des restrictions d’adjacence ou de période de régénération et des restrictions de rendement soutenu de récolte. Dans la première partie, nous avons proposé une nouvelle formulation mathématique basée sur la programmation en nombres entiers qui permet de modéliser le problème de planification tactique sous des contraintes spatiales. Nous avons eu recours à une méthode de résolution exacte à l’aide d’un solveur commercial pour résoudre le problème. Nous avons utilisé plusieurs forêts réelles de tailles différentes dont trois sont de très grandes forêts dans la région de la Mauricie au Québec. Pour évaluer la performance de notre modèle proposé, nous avons utilisé deux autres formulations mathématiques qui sont déjà proposées dans la littérature pour résoudre le même problème sous les mêmes contraintes. Les résultats ont montré que notre formulation est plus simple d’un point de vue de la modélisation et de l’implémentation. En ce qui concerne la résolution, les résultats ont montré qu’il n’y pas une formulation qui avait une performance supérieure lorsque la taille des forêts est petite ou moyenne. Cependant, lorsque la taille des forêts devient large, notre formulation avait une performance supérieure. Dans la deuxième partie de la thèse, nous avons proposé deux méthodes pour résoudre le même problème en utilisant les grandes forêts. La première méthode est une heuristique basée sur la relaxation linéaire. Pour évaluer sa performance, nous avons comparé les résultats qu’elle a fournis avec ceux obtenus en utilisant un solveur commercial pendant une durée de résolution prédéfinie. Les résultats ont montré que le solveur est plus performant lorsque le problème est mono-période. Cependant, lorsque le problème est multi-période, contrairement à notre heuristique, le solveur n’était pas capable d’obtenir un résultat pendant le temps de résolution fixé. La deuxième méthode consiste à contrôler la taille des problèmes à résoudre à travers un indicateur qui contrôle la forme des regroupements de peuplements à couper. En plus de sa simplicité, cette méthode permet de réduire significativement la taille des problèmes et d’avoir une planification opérationnelle plus efficiente par l’élimination des regroupements de peuplement ayants des formes non désirables. Dans la troisième partie, nous avons proposé un modèle intégré stochastique bi-niveau qui permet la planification de la coupe tout en considérant les feux de forêts. La formulation mathématique proposée dans la première partie de la thèse représente le premier niveau. Le deuxième niveau est un modèle de propagation de feux. Il considère des points d’ignition du feu, des points critiques tels que des municipalités et des croisements de routes forestières et deux scénarios de différentes directions et vitesses de vent. L’intégration est possible à travers la reformulation primal-dual des conditions d’optimalités du problème du plus court chemin entre les points d’ignition et les points critiques. Nous avons utilisé des forêts hypothétiques pour les expérimentations. Les résultats ont montré que les regroupements de peuplements planifiés sont localisés dans des zones qui permettent de retarder la propagation du feu des points d’ignition vers les points critiques.
Forest planning is a difficult task that needs important human and material efforts. Many forest planning modelsare proposed in the literature. However, their implementation is usually complex. More over, their performanceis limited to small and medium forests. The whole objective of this thesis is to propose simple and efficient tools to reduce the complexity of the forest planning using mathematical modeling. In this thesis, proposed models are applied for tactical forest planning and consider mainly two spatial restrictions that are adjacency or green-up restrictions and sustainable timber yields restrictions.In the first part, we proposed a new mathematical formulation based on integer programming to model the tactical forest planning under spatial restrictions. We solved the model with an exact method using a commercial solver. We used many real forests with different sizes. Three of them are very large forests and are located in the Mauricie region of Quebec. We evaluated the performance of the proposed model using two other formulation sexisting in the literature to model the same problem under the same restrictions. Results showed that there isno formulation that out performed others when small and medium forests are used. However, the proposed formulation out performed others when large forests are used.In the second part, we proposed two heuristic approaches to solve the same problem using large forests. The first one is a linear relaxation heuristic. We compared results obtained with the heuristic with those obtained with a commercial solver when a computational time is predefined. Results showed that the solver is more performant when mono-periods problems were solved. However, when multi-periods problems were solved, unlike ourheuristic, the solver does not find any feasible solution within the fixed computational time. The second heuristicis a size reduction heuristic which uses a shape index to control the shape of the clusters of stands. Besides its simplicity, this method is very beneficial as it reduces significantly problems size and anticipate the operational planning by eliminating non-profitable clusters. In the third part, we proposed a stochastic programming model formulated as an integrated mixed integerprogramming model for scheduling harvesting operations, which directly takes into account a fire spread model. It is a bi-level model. In the first level, we used the tactical forest planning model proposed in the first part. The second level represents the fire spread model that considers fire spread between ignition points and critical points, which could be, for example, municipalities and important road crossings. It considers multiple scenarios, which takes into account wind direction, and wind spread. The integration is possible due to a reformulation of a bi-level optimization problem where the lower level shortest path representation is written explicitly with aprimal-dual reformulation of its optimality conditions. Results based on a set of illustrative instances are presented. Results vary depending on spatial restrictions considered in the model. However, harvesting scheduled are usually allocated to delay fires reaching critical points and tends to allocate harvesting operations around critical points.

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Coudour, Bruno. « Influence de la végétation et du relief dans les feux de forêt extrêmes : étude de l'accumulation, de la dégradation et des propriétés de combustion des composés organiques volatiles issus des feux de forêt ». Thesis, Poitiers, 2015. http://www.theses.fr/2015POIT2290/document.

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Les pompiers méditerranéens sont confrontés à des embrasements soudains de la végétation (AFF) dont les mécanismes ne sont pas encore bien compris. La végétation étant l'unique combustible, nous nous sommes penchés sur les gaz qui en proviennent. Nous avons d’abord étudié la dégradation thermique de quatre Composés Organiques Volatils biogéniques (COVb) à l'aide d'une pyrolyse flash et d'un four tubulaire. À partir de cette étude et de la littérature, nous avons choisi un mélange d'étude afin expérimenter ses propriétés de combustion. Nous avons ainsi déterminé l'Énergie Minimale d’Inflammation (EMI) et la vitesse fondamentale de flamme de mélanges d'α-pinène/benzène qui sont respectivement les principaux COV détectés dans les plantes et dans les fumées de feux de forêt. Le dernier chapitre concerne l'étude stationnaire de l'accumulation de gaz dans des vallées à partir d'une maquette de forêt 1/400ème disposée dans une soufflerie
Mediterranean firefighters cope with powerful accelerations of forest fires (AFF) whose mechanisms are not very well understood. Vegetation is the only fuel of forest fire, then we studied the gases coming from them. First, we studied the thermal degradation of four Biogenic Volatil Organic Compounds (BVOCs) thanks to a flash pyrolysis and a tubular oven. From this study and literature, we chose a representative VOC mixture to study its combustion properties. We determined Minimal Ignition Energy (MIE) and its laminar burning speed of mixtures of α-pinene/benzene that are respectively the main VOC detected in vegetation and forest fire smoke. The last chapter experiment the steady-state gas accumulation above a 1/400 V-shaped forest model

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Asdourian, Bruno. « COMMUNICATION RELATION ET MÉDIAS SOCIAUX Étude du cas de la sensibilisation aux feux de forêt ». Phd thesis, Université de la Méditerranée - Aix-Marseille II, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00573962.

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Résumé :

L'utilisation de nouveaux outils de l'information et de la communication, liés notamment à l'Internet, pour communiquer sur des causes d'intérêt général n'en est qu'à ses débuts. Les études et retours d'expériences dans ce domaine sont encore peu nombreux. L'objectif de cette thèse est d'analyser la communication entre les organisations – entreprises, organisations à but non-lucratif ou associations – et les usagers qui porte sur une grande cause environnementale et qui repose sur l'utilisation des technologies de l'information et de la communication – TIC –, en particulier des médias sociaux en ligne. La réflexion a bénéficié d'une expérimentation communicationnelle à l'échelle européenne dans le cadre d'un projet de prévention et de lutte contre les feux de forêt : le projet Fire Paradox – 6e PCRD, période 2006- 2010, consortium de 35 institutions. Ce projet a pour vocation de promouvoir le développement de nouvelles méthodes de lutte contre les incendies forestiers par l'utilisation du feu lui-même, soit dans le cadre de la prévention – feux prescrits –, soit pour combattre des feux – contre-feux.

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Tihay, Virginie. « Contribution expérimentale et théorique pour la modélisation de la combustion dans les feux de forêt ». Phd thesis, Corte, 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00376628.

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Cette étude présente une analyse du comportement au feu de différentes espèces végétales. Elle a pour but de définir le rôle des propriétés des végétaux sur leur combustion et de proposer un modèle d'oxydation en phase gazeuse suffisamment simple pour servir de point de départ à un modèle de propagation. Les espèces végétales sont broyées pour limiter l'influence du rapport surface-volume sur leur comportement au feu. La combustion de ces broyats engendre des flammes laminaires. L'étude expérimentale comprend la caractérisation des propriétés thermophysiques et physico-chimiques des combustibles, l'analyse des gaz de dégradation et la détermination du comportement des phases solide et gazeuse et de leur couplage. Dans l'étude numérique, différents mécanismes squelettiques et globaux sont testés afin de définir un modèle simple d'oxydation des gaz de dégradation. Ce modèle est appliqué aux flammes de combustibles végétaux.

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Pelletier-Bergeron, Sylvain. « Propriétés fonctionnelles du charbon de bois en fonction de la sévérité des feux de forêt ». Mémoire, Université de Sherbrooke, 2013. http://hdl.handle.net/11143/6596.

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Résumé :

En introduction, le chapitre 1 se penche sur la compréhension des propriétés du charbon produit lors des incendies de forêt, propriétés qui affectent le fonctionnement des écosystèmes boréaux, en tenant compte des variations de la sévérité et de l'intensite des feux. Le deuxième chapitre de ce mémoire prend la forme d'un article scientifique, soumis à la revue scientifique Soil Biology and Biochemistry. L'expérience cible l'effet de la température de production du charbon de bois sur le cycle du carbone (C) et de l'azote (N) dans un sol forestier. Un sol forestier à done été amendé avec des charbons de bois d'épinette noire créés en laboratoire à cinq températures différentes. (450, 550, 650, 750 et 850°C). Nous avons aussi testé l'effet de ces charbons sur le cycle du C et N en présence de tanins extraits d'une litière de Kalmia angustifolia L., un arbuste éricacée reconnu pour ralentir la décomposition et la minéralisation de l'azote du sol. De la même façon, no us avons testé l'effet de nos charbons sur le cycle du C et N après l'ajout d'albumine de sérum bovin, une protéine facilement minéralisée. Nous avons également testé l'effet produit en mélangeant le sol, le charbon, les tanins et l'albumine de sérum bovin afin de simuler le scarifiage, un traitement post récolte utilisé en foresterie pour incorporer la matière organique dans les horizons minéraux et pour contrôler les plantes compétitrices à l'épinette noire. Ces traitements furent assignés à des microcosmes que nous avons incubes pendant huit semaines, en mesurant périodiquement la respiration basale. Au terme de l'incubation, nous avons mesuré l'azote minéral et la biomasse microbienne. Des analyses élémentaires et physiques ont démontré qu'une élévation de la température de production du charbon augmentait significativement le % de C et une diminution du % de O et H. Nous avons aussi démontré que les charbons produits aux températures de 750 et 850°C avaient une surface spécifique et un volume total de micropores significativement plus éléves que les charbons produits à des températures inférieures. Ces deux propriétés pourraient être liées à l'adsorption de molécules dissoutes dans le sol. Nos résultats démontrént que la respiration basale du sol à diminué avec: l'ajout du charbon, l'augmentation de la température de production du charbon et l'ajout de tanins du Kalmia. La biomasse microbienne à aussi diminué avec l'ajout de charbon. Par ailleurs, la respiration basale du sol augmenté avec l'ajout d' albumine de sérum bovin et le brassage du charbon dans le sol. L'augmentation de la température de production du charbon à augmenté la concentration de NH 4+ du sollorsque les matériaux étaient mélangés, mais le contraire à été constaté lorsque le charbon était laissé à la surface du sol. Le troisième chapitre de ce mémoire décrit une étude similaire réalisée avec des charbons issus de feux naturels. Le charbon a été récolté au courant de l'été 2010 sur trente stations brûlées entre les années 2005 et 2007. Lors de la récolte, nous avons estimé la sévérité du feu a posteriori des trente stations en nous servant d'une dizaine d'indices liés aux dommages à la végétation et au sol. Comme dans l'étude précédente, nous avons incubé le charbon avec un sol forestier et mesuré la respiration basale, la biomasse microbienne, la concentration de NH 4+ et la concentration de NO3- . Le dispositif expérimental comprends aussi le traitement «mélange» afin de testér l'interaction entre la sévérité d'un feu et le brassage du charbon dans le sol. Nous avons détécte une réduction de la respiration basale et une légère augmentation des concentrations de NH 4+ en fonction de l'augmentation de l'indice de sévérité mesurée sur la station. En conclusion, le chapitre 4 souligne la difficulté d'expliquer le taux de carbonisation du matériel échantillonné, mais nous amène à supposer l'existence de résidus de carbonisation plus ou moins labiles pouvant à court terme réduire la minéralisation du carbone et augmentér la disponibilité de NH 4+ . Ces constatations pourront contribuer à une meilleure compréhension des facteurs qui régissent la minéralisation de l'azote et du carbone en forêt boréale, dans le contexte des bouleversements climatiques appréhendés. [symboles non conformes]

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Thériault, Laura. « Expérience vécue des feux de forêt et de l'évacuation chez les résidents de Fort McMurray ». Doctoral thesis, Université Laval, 2021. http://hdl.handle.net/20.500.11794/69374.

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Peu d'études ont examiné la portée de l'expérience subjective pendant et après une catastrophe naturelle. Ce mémoire doctoral a exploré les perceptions des personnes touchées par les incendies et l'évacuation de Fort McMurray en 2016. Les objectifs étaient de documenter (1) l'expérience de l'évacuation, et (2) les conséquences biopsychosociales des feux de forêt telles que perçues par les personnes évacuées de Fort McMurray 3 mois et 3 ans après l'évacuation. Cette étude comprenait deux collectes de données, l'une auprès de 393 personnes évacuées 3 mois après l'évacuation à l'aide d'un questionnaire en ligne, et l'autre auprès de 31 participants (parmi ceux qui ont participé à l'évaluation des 3 mois) interrogés par téléphone 3 ans après l'évacuation. Huit thèmes décrivant l'expérience d'évacuation sont ressortis de l'analyse : la préparation à l'évacuation, la nature traumatique perçue de l'évacuation, les problèmes rencontrés lors des déplacements, l'assistance reçue et fournie, les conditions de vulnérabilité, la présence d’inconforts physiques, la relocalisation, l'absence de problème/de réponse. Sept catégories de conséquences négatives sont ressorties : les pertes matérielles et financières, les impacts émotionnels/troubles de santé mentale, les déficiences cognitives, les changements comportementaux, les réflexions spirituelles/existentielles, les altérations sociales et les conditions physiques. Quatre catégories de conséquences positives sont ressorties : la croissance posttraumatique, la résilience/absence de conséquences, l'altruisme et la cohésion communautaire. Cette étude a montré un large éventail de conséquences perçues des feux de forêt et de l’évacuation par les habitants de Fort McMurray. Les résultats suggèrent l'importance d'adapter les interventions aux besoins des évacués et de fournir de l’aide aux victimes sur une longue période.

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Giroud, Frédérique. « Contribution à la modélisation de la propagation des feux : approche multiphasique des feux de forêt. Développement d'un feu de propergol en milieu semi-confiné ». Aix-Marseille 1, 1997. http://www.theses.fr/1997AIX11023.

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Résumé :

Partie 1 ce travail presente une nouvelle approche de la modelisation de la propagation d'un feu, basee sur l'interaction entre le combustible et la dynamique des gaz environnants. Le combustible est considere comme un milieu multiphasique, constitue d'une phase gazeuse et de plusieurs phases solides. Une formulation, basee sur des moyennes spatiales ponderees est developpee et conduit a l'etablissement de systemes d'equations multiphasiques, reactifs et radiatifs. On effectue des simulations numeriques monodimensionnelles d'un feu a co et contre-courant, dans un milieu heterogene compose de particules combustibles fixes. On presente ensuite un modele quasi-bidimensionnel deduit directement des equations generales et resolu pour simuler la propagation d'un feu dans des litieres de pin maritime et de pin d'alep, en fonction de la pente et de la charge du lit de combustible. Les resultats obtenus sont compares a des resultats experimentaux. Partie 2 une etude numerique d'un ecoulement de propergol induit par un feu de propergol solide en cavite est presente. La cavite possede une ouverte en plafond, obturee par un opercule qui se rompt des que la pression depasse un seuil limite. Les conditions limites particulieres qui sont la zone de combustion et la section de sortie au niveau de l'opercule sont traitees respectivement par un demi probleme et par un probleme de riemann. L'evolution dans le temps de la temperature et de la pression moyenne du gaz ainsi que de la disparition d'oxygene est examinee pour deux cas d'ouverture de l'opercule.

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Lacroix, Claire. « Chronologie holocène des feux de forêt et dynamique éolienne pour le secteur de Radisson, Québec nordique ». Thesis, Université Laval, 2011. http://www.theses.ulaval.ca/2011/28606/28606.pdf.

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Fayad, Jacky. « Études numériques des feux extrêmes ». Electronic Thesis or Diss., Corte, 2023. http://www.theses.fr/2023CORT0015.

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Résumé :

Les feux extrêmes sont des feux caractérisés par une forte puissance et une vitesse de propagation élevée qui rendent les moyens de lutte impuissants. Ces phénomènes entraînent une augmentation des dégâts et du nombre de décès civils et opérationnels, et perturbent les écosystèmes ainsi que nos sociétés. Il existe plusieurs types de feux extrêmes, dont les feux de forte puissance qui sont l’objet de cette thèse. Ce type de feux constitue un réel risque, étant donné l’augmentation de sa fréquence et son impact dans le monde entier. Par conséquent, l’évaluation des conditions de propagation qui peuvent déclencher un feu de forte puissance, s’avère très utile dans le but d’anticiper ces phénomènes. De plus, l’étude du comportement d’un feu de forte puissance (vitesse de propagation, intensité et impact) est susceptible de fournir des renseignements aux opérationnels en phase de lutte. L’objectif principal de cette thèse est d’étudier la propagation des feux de forte puissance à l’aide des feux expérimentaux réalisés à l’échelle du terrain sur du maquis Corse « Genista salzmannii ». Ces expériences ont été menées lors des deux saisons (hiver et automne), dans deux régions différentes de l’Île (Nord-Ouest et Sud-Ouest de la Corse), selon un protocole expérimental et des techniques qui permettent d’évaluer la dynamique et l’impact de ces feux. À la suite des expériences, des études numériques ont été menées à l’aide des codes physiques complets FireStar2D et 3D, basés sur une approche multiphasique, afin de tester la pertinence de ces modèles de propagation dans la prédiction du comportement des feux expérimentaux de forte puissance. Les différents résultats numériques obtenus pour les trois configurations choisies, ont montré une bonne adéquation avec les résultats expérimentaux. Ceci montre que ces modèles peuvent être utilisés pour étudier d’autres configurations sans avoir forcément recours aux expériences. Les campagnes de feux réalisées étaient représentatives des feux de forte puissance, qui ont eu lieu malgré des conditions marginales de propagation dues à des vitesses de vent faibles, des teneurs en eau du combustible ainsi que des humidités relatives de l’air élevées. Ces expériences pourront également fournir des observations détaillées, utiles pour améliorer la modélisation. Ceci représente une avancée significative, étant donné la complexité et les difficultés de la mise en œuvre des expériences sur le terrain. La deuxième partie de la thèse a porté sur une étude numérique d’un « cas critique » d’un feu de forte puissance. Ce feu a été étudié suivant plusieurs approches : empiriques, physiques complètes et simplifiées. En particulier, FireStar2D et 3D et le modèle physique simplifié de Balbi ont été mis en œuvre. Plusieurs paramètres ont ainsi été évalués par les différentes approches, dont la vitesse de propagation, l’intensité du front de flammes, la géométrie du front et de la flamme (longueur et inclinaison). L’objet principal de cette étude, était non seulement d’évaluer le comportement mais surtout l’impact de ce feu de forte puissance sur deux cibles : un corps humain et un bâtiment de quatre étages. Cela a permis d’établir des corrélations qui lient les flux de chaleur totaux reçus par les cibles en fonction de leur position du front de feu. L’objectif était d’évaluer la distance de sécurité autour des interfaces forêt-habitat, en considérant la valeur maximale tolérable du flux de chaleur thermique, qui peut être reçu par la cible sans causer de dommages. . Les distances de sécurité évaluées à l'aide de cette méthodologie, pour un pompier et un bâtiment, sont inférieures à 50 mètres. Ceci confirme, pour cette configuration, l'efficacité de la valeur de la distance de sécurité autour des habitations, fixée par les experts opérationnels et supposée égale à un minimum de 50 m en France
Extreme fires are characterized by their high intensity and rate of spread, which overwhelm firefighting resources. These phenomena result in increased damage, civilian and operational fatalities and disruption to ecosystems, human life and the economy. There are several types of extreme fires, including high-intensity fires, which are the main subject of this thesis. This type of fire presents a real risk, given the increase in its frequency and scale throughout the world. Consequently, it is very useful to assess the conditions of propagation that can trigger a high- intensity fire in order to be able to anticipate these phenomena. In addition, studying the behavior of a high-intensity fire (rate of spread, intensity and impact) can provide information to operational staff during the firefighting phase. The main aim of this thesis is to study the propagation of high-intensity fires by means of experimental fires carried out on a field scale on Corsican shrub species named 'Genista salzmannii'. These experiments were carried out during two periods (winter and autumn), in two different regions: North-West and South-West of Corsica, using an experimental protocol and technologies that make it possible to assess the dynamic and impact of these fires. Following the experiments, numerical studies were carried out using fully physical fire models based on a multiphase formulation, FireStar2D and 3D, in order to test the relevance of these propagation models in predicting the behavior of these experimental fires. The different numerical results obtained for the three terrain configurations chosen were in agreement with the experimental results. This shows that these models can be used to study other configurations without necessarily having to resort to experiments. The fire campaigns carried out were representative of high-intensity fires that occurred despite marginal propagation conditions related to low wind speeds, high fuel moisture content and relative air humidity. These experiments can also provide detailed observations, as well as input data that can be used in modelling, given that carrying out such experiments is not easy and is always subject to difficulties and constraints. The second part of the research focused on a numerical study of a "critical case" of a high- intensity fire. This fire was studied using several empirical approaches, fully physical models found in the literature, in particular FireStar2D and 3D and the simplified physical Balbi model. Several parameters were evaluated using the different approaches, including the rate of spread, the intensity of the flame front, the geometry of the front and of the flame (length and tilting). The main aim of this study was to assess not only the behavior but also the impact of this high-intensity fire on two different targets: the human body and a four level building. This made it possible to establish correlations between the total heat fluxes received by the targets as a function of their position in front of the fire. The aim was to assess the safety distance around wildland urban interfaces by considering the maximum tolerable value of thermal heat flux that can be received by the target without causing damage. The safety distances assessed using this methodology, for a firefighter and a building, are less than 50 meters. This confirms, for this configuration, the effectiveness of the value of the safety distance around buildings, set by operational experts and assumed to be equal to a minimum of 50 m in France

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Leroy, Valérie. « Contribution à la modélisation des feux de forêt : Cinétique de dégradation thermique et Cinétique de combustion des végétaux ». Phd thesis, Université Pascal Paoli, 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00343986.

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Résumé :

Les travaux de modélisation des feux de forêts menés sur le plan international montrent que la problématique liée à la chimie des végétaux en condition de feu était mal connue. L'objectif de cette thèse était donc d'apporter une contribution à la compréhension de :
•la cinétique de dégradation thermique des végétaux,
•la cinétique de combustion des gaz émis lors de la pyrolyse.
La dégradation thermique de végétaux méditerranéens a été étudiée par thermogravimétrie. L'utilisation d'une méthode cinétique hybride a apporté des connaissances sur la quantification de la perte de masse et le modèle cinétique de dégradation thermique des combustibles. D'autre part, la combustion d'un mélange CH4/CO/CO2 a été étudiée dans un réacteur auto-agité par jets gazeux. Nous avons développé, dans un premier temps, un mécanisme squelettique à partir d'un mécanisme cinétique détaillé connu traduisant l'oxydation du méthane. Puis, l'application de l'AEQS a abouti à un mécanisme réduit comprenant 4 réactions globales. Ce mécanisme réduit peut désormais être introduit dans un code de simulation plus vaste d'écoulement réactif.

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Remy, Cécile. « Spatio-temporalité des dynamiques de feux et de végétation au cours de l'Holocène en forêt boréale coniférienne (Québec-Labrador) ». Thesis, Montpellier, 2016. http://www.theses.fr/2016MONTS010.

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Résumé :

Les changements climatiques en cours semblent être à l’origine d’une intensification de l’activité de feux dans les forêts circumboréales. Des modèles prédictifs basés sur des données historiques sont couramment utilisés pour essayer d’anticiper les régimes des feux et leurs impacts pour l’horizon 2100. Cependant, les concepts alimentant ces modèles reposent sur l’interprétation de données issues de seulement quelques régions alors que de nombreuses études ont montré que des facteurs régionaux à locaux tels que la topographie, la nature des sols, la composition et la structure de la végétation, ainsi qu’un profil climatique et une météorologie particulière, peuvent impacter l’activité de feux.Au nord-est du Canada, la région de l’est du Québec et du Labrador se caractérise, comparativement aux régions de l’ouest et du centre du Québec, un relief plus vallonné, une végétation différente (plus riche en sapin baumier et plus pauvre en pin gris) et un climat plus froid et plus humide. L’étude des processus liés aux dynamiques de feux et de végétation dans cette région, et leur comparaison avec ceux des régions de l’ouest et du centre au cours de l’Holocène ont donc été réalisées dans cette thèse. L’objectif global était de savoir si l’on peut se contenter de travailler à une échelle supra-régionale plutôt qu’à une échelle régionale ou locale pour prédire les conséquences des changements climatiques en cours sur la dynamique des forêts conifériennes du Québec-Labrador.Les résultats mettent en évidence l’impact de la taille des feux, jusqu’alors sous-estimé, sur la dynamique à long terme de la végétation au sein de chacune des régions. D’un point de vue général, la présence ou l’absence de grands feux a respectivement favorisé, selon le cas, la propagation du pin gris ou du sapin baumier, co-dominants dans le paysage avec l’épinette noire. De plus, les conditions pré-requises à l’éclosion des grands feux diffèrent entre la région de l’est et celles de l’ouest et du centre. Cette divergence s’explique en grande partie par l’influence prédominante de la topographie régionale au détriment de l’impact des grandes tendances climatiques sur l’activité de feux dans l’est.Au regard de nos résultats, les scénarios climatiques annoncés risquent d’augmenter l’occurrence des grands feux dans les régions de l’ouest et du centre du Québec sans qu’il y ait pour autant de conséquence significative sur la composition du couvert forestier. À l’est, les projections restent plus incertaines car les causes à l’origine des grands feux passés dans cette région n’ont pas été totalement élucidées. Cependant, toutes les hypothèses de trajectoires de végétation futures formulées dans cette thèse vont dans le sens d’un maintien du sapin baumier dans le paysage.Compte-tenu de la diversité des interactions susceptibles d’impacter significativement la taille des feux à l’échelle régionale, notre compréhension des processus liés aux dynamiques de perturbation et de végétation semble encore insuffisante pour pouvoir les prédire à large échelle. Il serait donc raisonnable, dans un premier temps, d’étudier plus finement ces processus à l’échelle de zones les plus homogènes possibles en termes de composition végétale, de topographie et de climat. C’est dans cette optique que l’amélioration méthodologique présentée dans cette thèse a été développée. Elle permet de différencier, à partir de l’analyse de dépôts de charbons dans les sédiments lacustres, les feux ayant eu lieu dans le bassin versant du lac étudié (local) de ceux s’étant produits à une plus grande distance (régional), et ce, à l’échelle plurimillénaire. Conjuguée à l’étude d’autres bio-indicateurs permettant de reconstruire l’environnement passé à l’échelle locale, nous devrions être capables de mieux comprendre les causes et conséquences des variations de taille des feux au regard des différentes combinaisons observées de facteurs environnementaux dans l’avenir
Wildfire activity is projected to increase under global warming in circumboreal forests. Predictive fire models based on historical data are commonly used to anticipate fire regimes and their impacts for 2100. However, these models at large scale depend on concepts developed from only some regional data, while many studies showed that regional and local factors such as topography, soil type, vegetation composition and structure, and particular climatic and meteorological patterns can impact the fire activity.In north-eastern Canada, the eastern region of Quebec-Labrador and the western and central regions of Quebec display distinctive types of relief, climate and vegetation. The drier and flatter western region is mainly dominated by black spruce (Picea mariana) and jack pine (Pinus banksiana), while the more humid and hilly eastern region is dominated by black spruce and balsam fir (Abies balsamea). In this thesis, I compared the processes linked to dynamics of fire and vegetation within and among the three regions. The main objective was to test whether working at the supra-regional scale rather than at regional or local scale is enough to predict efficiently the consequences of current climatic changes on the coniferous forest dynamics in Quebec-Labrador.Results highlight the impact of fire size, hitherto underestimated, on the long-term vegetation dynamics within each region. Overall, the presence or absence of large fires promoted the propagation of jack pine or balsam fir in black spruce forests, respectively. Moreover, the prerequisite conditions for ignitions inducing large fires differ between the eastern region and the two others. This divergence is mainly explained by the predominant influence of regional topography on fire activity (ignition and propagation) in eastern region, while large climatic trends and their impacts explain better the fire activity (mainly propagation) in western and central regions.According to these results, future climate changes could increase large-fire occurrences in western and central regions of Quebec likely without significant consequences on forest composition. In the eastern region, projections are more uncertain due to a lack of full understanding of past large-fire causes. However, all assumptions for future vegetation trajectories showed that balsam fir should be still present in these landscapes.Due to the high diversity of interactions able to impact significantly fire size at regional scale, our understanding of processes linked to dynamics of disturbances and of vegetation seems to be still not sufficient to make predictions at large scale. It would be worth, first, to study more finely these processes on homogenous zones in terms of vegetation composition, topography and climate. The methodological improvement on lacustrine charcoal analysis presented in this thesis has been developed in this perspective. It allows differentiating fires that occurred in the studied lake watershed (local) from those that burned further away (regional). In the future, analyses of local fire histories combined with studies of other proxies to reconstruct the past environment at local scale should allow a better understanding of causes and consequences of fire size variations according to the various combinations of environmental factors

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Bisgambiglia, Paul-Antoine. « Approche de modélisation approximative pour des systèmes à événements discrets : Application à l'étude de propagation de feux de forêt ». Phd thesis, Université Pascal Paoli, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00480555.

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Résumé :

Ce rapport présente les différentes étapes suivies afin de définir une nouvelle approche de modélisation et de simulation à évènements discrets pour les systèmes à paramètres imprécis. Cette étude a débuté avec des travaux sur la formalisation d'un système de production de fromage Corse. Suite à ces recherches, et en particulier, suite à la phase de modélisation du processus, nous avons pu constater l'influence de paramètres imparfaitement définis. Ces paramètres entrent en compte au cours des différentes phases de conception, et sont difficiles à représenter et surtout à manipuler. Dans le but de les prendre en compte de manière générique, nous nous sommes naturellement tournés vers l'utilisation de la Logique Floue. En effet, elle permet de représenter des informations imprécises (théorie des sous ensembles flous), incertaines (théorie des possibilités), et inexacte (raisonnement approximatif). Son avantage principal est de fournir un grand nombre d'outils mathématiques afin de manipuler de telles informations sous forme numérique ou linguistique, c'est-à-dire de manière relativement proche du mode de représentation, et surtout d'expression utilisé par l'homme. A partir des théories du flou, nous pouvons donc user de concepts mathématiques complexes tout en conservant un rapport privilégié (lien) entre représentation numérique et mode de description humain. Nous avons choisi d'intégrer ces différents outils dans un multi formalisme de modélisation et de simulation afin de pouvoir spécifier de manière générique n'importe quel type de système à paramètres imprécis. Le formalisme employé est nommé DEVS (Discrete EVents system Specification). Ses principaux avantages sont : sa capacité à être étendu à de nouveaux domaines d'étude, dans notre cas les systèmes flous ; la séparation des phases de modélisation et de simulation, de ce fait, lors de la conception d'un modèle DEVS les algorithmes de simulation sont automatiquement générés en fonction du modèle ; enfin, il permet de représenter un système sous sa forme fonctionnelle et structurelle. Notre but est d'associer le formalisme DEVS et une partie des théories du flou afin de définir une nouvelle approche de modélisation approximative.

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Bisgambiglia, Paul-Antoine. « Approche de modélisation approximative pour des systèmes à évènements discrets : application à l’étude de propagation de feux de forêt ». Corte, 2008. http://www.theses.fr/2008CORT0003.

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Résumé :

Dans ce rapport de thèse, nous présentons une approche de modélisation approximative pour les systèmes à évènements discrets. Le but de ces recherches est de définir des outils afin d’associer un formalisme de modélisation et de simulation à évènement discrets avec la logique floue. Cette nouvelle méthode appelée iDEVS permet de modéliser et simuler des systèmes à données imprécises. Tout au long de ce manuscrit, nous abordons diverses notions comme : la prise en compte d’imprécisions avec la théorie des sous ensembles flous ; la simulation imprécise avec des méthodes de défuzzification ; etc. Dans le premier chapitre, nous présentons les théories associées à la logique floue. Dans le second chapitre, nous décrivons les notions de modélisation et de simulation, et notamment le formalisme DEVS. Dans le troisième chapitre, nous détaillons la méthode iDEVS, et les outils développés afin de l’utiliser. Avant de conclure, nous proposons une application de l’approche iDEVS pour l’étude de la propagation de feux de forêt
In this thesis report, we present an approximate modeling approach for discrete events systems. The aim of this research is to develop tools to link modeling and simulation formalism, with fuzzy logic. This new method called iDEVS allows to model and to simulate inaccurate systems. Throughout the manuscript, we discuss various concepts such: take into account inaccuracies with fuzzy sets theory; fuzzy simulation with defuzzification methods…In the first chapter, we present the theories associated with fuzzy logic. In the second chapter, we describe the modeling and simulation concepts, including DEVS formalism. In the third chapter, we explain the method iDEVS, and the tools developed for use. Before concluding, we propose an application of the approach iDEVS to study the spread of forest fires

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St-Onge, Isabelle. « Impact des coupes forestières et des feux de forêt sur les communautés de poissons des lacs du Bouclier Laurentien ». Thèse, Université du Québec à Trois-Rivières, 2001. http://depot-e.uqtr.ca/2754/1/000681101.pdf.

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Frangieh, Nicolas. « Physique et modélisation du comportement des feux de forêts ». Thesis, Aix-Marseille, 2019. http://www.theses.fr/2019AIXM0220.

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Résumé :

Ce travail de recherche est dédié à l’étude numérique du comportement des feux se propageant librement à travers un couvert végétal homogène (depuis l’ignition jusqu’à la propagation), à l'aide du modèle "FireStar3D". Différentes configurations sont abordées dans cette thèse : les feux de litière réalisés à l’échelle du laboratoire en milieu confiné (dans le tunnel à feu du laboratoire de Missoula), et à plus grande échelle, les feux de prairie où deux types de ligne d’allumage ont été considérés (ligne de longueur finie et quasi-infinie). Les simulations ont été réalisées à l'aide de deux modèles de turbulence : le modèle k- des équations de transport moyennées (approche RANS) et la simulation numérique des grandes structures (LES). La comparaison avec les données expérimentales concerne principalement la vitesse de propagation du feu, l'intensité du feu, la fréquence des fluctuations des flammes et la longueur d'onde caractérisant la structuration en crête et en creux du front de flammes dans la direction transversale. Les résultats numériques ont mis en évidence la compétition entre les forces de flottaison et les forces d'inertie du vent dans la détermination du comportement du feu, ainsi que la similarité dynamique du front de flammes (intensité et structuration 3D) à petite et grande échelles. Cette thèse a été également menée dans le cadre du développement et de la validation du modèle "FireStar3D"
This research work aims to numerically study the behavior of a fire front propagating through a homogeneous solid-fuel layer, using "FireStar3D" model. Laboratory fire experiments have been reproduced numerically and grassland fires have been simulated with finite and quasi-infinite firelines. The simulations were carried out using both Reynolds-averaged Navier–Stokes equations approach (RANS) and Large Eddy Simulation approach (LES). The comparison with the experimental data concerned mainly the Rate of Spread (ROS) of fire, the fireline intensity, the frequency of flames fluctuation, and the wavelength characterizing the crest-and-trough structure of the fire front along the transverse direction. The numerical results highlighted the competition between buoyancy forces and the wind inertial forces in governing the fire behavior, as well as the similarity of fire-front dynamics (intensity and 3D structuration) at small and large scales.This research work was also carried out in the context of developing and validating "FireStar3D" model. The level of details in the physical modeling, the properties of the used numerical method, and the good agreement obtained with the experimental and numerical data reported in the literature, all-together place "FireStar3D" in a good position at an international level among other numerical tools used to study the behavior of wildfires

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Ouarmim, Samira. « Historique et caractéristiques écologiques des îlots résiduels après feu en forêt boréale mixte ». Thesis, Montpellier 2, 2013. http://www.theses.fr/2013MON20206.

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Résumé :

Le feu est la principale perturbation en forêt boréale mixte. La sévérité des feux n'est pas spatialement homogène et épargne souvent partiellement ou entièrement des parties de la forêt appelées îlots résiduels. Ces îlots forestiers résiduels après feux sont étudiés depuis de nombreuses années, et ces études se sont surtout intéressées aux facteurs déterminant leur occurrence à l'échelle du paysage. Cependant, les travaux réalisés en Fennoscandinavie et aux États-Unis ont révélé la présence de peuplements forestiers (appelés refuges) ayant la capacité de se maintenir dans le territoire pendant plusieurs millénaires. L'objectif principal de cette thèse était de caractériser la dynamique temporelle et la structuration d'îlots forestiers localisés au sein de la forêt boréale mixte de l'est du Canada. Treize îlots forestiers qui ont échappé au dernier feu ont été échantillonnés. Des carottes de sols ont été extraites dans chacun des sites pour réaliser des analyses paléoécologiques (charbons et macrorestes). Les caractéristiques stationnelles de chaque site ont été échantillonnées pour déterminer si les refuges se distinguent des autres îlots résiduels. La charge en combustible des îlots a également été mesurée. Les données ont également servi à alimenter des modèles numériques de comportement du feu (Fire Behavior Prediction System, BehavePlus, FlamMap3) qui ont été utilisés afin de déterminer les caractéristiques stationnelles qui permettent aux refuges d'échapper au feu de façon récurrente. Les résultats ont mis en évidence l'existence de deux types d'îlots résiduels en forêt boréale mixte : les refuges et les autres îlots résiduels. Les refuges sont moins susceptibles au feu comparativement aux îlots résiduels qui ont échappé uniquement au dernier feu, probablement de façon fortuite. Les refuges ont en revanche la capacité de persister dans le paysage forestier durant plusieurs millénaires, ne brûlant uniquement durant des feux particulièrement sévères. Les analyses macrofossiles des refuges soulignent des changements majeurs au sein de la végétation locale, avec comme événement remarquable le passage de formations dominées par Larix laricina/Picea sp. vers des formations dominées par Abies balsamea/Thuja occidentalis. Ce changement de végétation s'est produit à différentes périodes selon les sites, soulignant un processus endogène dans cette transformation de la végétation. Le développement de Larix laricina s'est accompagné dans certains assemblages macrofossiles de taxons typiques de milieux humides (tels que les characées). L'importante couche de matière organique qui caractérise les refuges semble entraver le développement d'espèces de début de succession telles que Betula papyrifera et Populus tremuloïdes. Les îlots refuges doivent leur persistance dans le paysage forestier à un certain nombre de facteurs biotiques et abiotiques qui limitent le passage du feu. Les résultats issus des simulations du comportement du feu, suggèrent un rôle mineur des coupe-feu (lacs, tourbières, et monticules rocheux essentiellement), de la charge en combustible et de la topographie dans l'occurrence des refuges. L'humidité semble être le seul facteur déterminant leur développement au sein de la mosaïque paysagère. Les refuges se mettent en place au sein de faibles dépressions humides qui favorisent l'accumulation de la matière organique. La structure des refuges et des autres îlots résiduels révèle deux principales caractéristiques permettant de les distinguer sur le terrain : le diamètre moyen des arbres et l'épaisseur de la matière organique. Les arbres des refuges ont un plus petit diamètre que ceux des autres îlots résiduels. L'importante épaisseur de la matière organique des refuges affecte négativement la croissance des arbres. Ces caractéristiques pourront être utilisées comme outils d'aide à la décision dans les stratégies d'aménagement forestier
Fire is the main natural disturbance shaping boreal forest landscapes. In North American boreal ecosystems, wildfires contribute to the creation of a complex mosaic of stands of varying age, composition, and structure, within which other disturbances and processes can interact. A burned area usually includes tree patches that partially or entirely escaped fire, called post-fire residual patches. The spatially occurrence of post-fire residual patches has been extensively described. However, the presence of fire refuges has been reported in Fennoscandia and in United-States, which can escape fire for several millennia. The aim of this study was to characterize temporal dynamics in post fire residual patches in mixedwood boreal forest of eastern Canada. The analyses concern the reconstruction of fire and forest dynamics history though Holocene and identify characteristics features of these patches. This research aimed to contribute significantly to the objectives of ecosystemic management to preserve biological diversity in the forest mosaics.Thirteen post-fire residual patches which escaped the last fire have been sampled. At each stand, cores and monoliths were extracted for paleoecological analyses. The reconstitution of fire history and forest dynamics were studies by using macroscopic charcoals and macroremains. The characteristics features of stands were also sampled, to differentiate fire refuges from other post-fire residual patches. The fuel load was also measured, and all these data were used as inputs for fire behavior modeling (Fire Behavior Prediction System, BehavePlus, FlamMap3), to identify stand characteristics prevent fire refuges to burn in comparison with other residual stands and forest matrix.The results showed the presence in the landscaped of two types of post-fire residual patches in mixedwood boreal forest: fire refuges and other post-fire residual patches. The fire refuges present less fire susceptibility than other post-fire residual patches, which escape only the last fire probably by chance. On the other hand, fire refuges can persist in the landscape for several millennia, burning in the most severe fires. The forest dynamics reconstruction in fire refuges, highlight major shift in the vegetation from Larix laricina/Picea sp. to late successional species Abies balsamea/Thuja occidentalis. Occuring at all stands, but at different periods of Holocene, these changes can be attributed to internal processes. The presence of Larix laricina was associated to the occurrence of aquatic taxa (e.g. Characear). The late successional species (Abies balsamea/Thuja occidentalis) can persist in the landscape for several centuries due to moisture conditions. The thickness of organic matter recorded in fire refuges seems to inhibit the recruitment of early successional species such as Betula papyrifera et Populus tremuloïdes.The fire refuges owe their persistence in the landscape to abiotoc and biotic factors that limit fire occurrence. Then results obtained from fire behavior simulations, suggest a minor role of fire breaks (lakes, rocks), fuel load and topography in persistence of fire refuges. Local moisture condition seems to be key factor in their occurrence in the landscape. The fire refuges occur likely in depressions, which favor organic matter accumulation. The structure of fire refuges and other residual patches revealed two main characteristics, which distinguish between the two types of residual patches: Mean diameter of trees and thickness of organic matter. The trees of fire refuges present smaller tree diameter than other post-fire residual patches. The thickness of organic matter accumulation in fire refuges affects negatively the growth of trees. These features can be used as tools for decision support in forest management strategies

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Marcelli, Thierry. « Propagation de feux de forêt : Modélisation et étude expérimentale de la transition d'un feu de surface vers un feu de cime ». Corte, 2002. http://www.theses.fr/2002CORT0005.

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Ce travail porte sur la modélisation de la transition feu de surface-feu de cime. Pour cela, nous avons développé un modèle semi-physique de transition. Ce modèle est basé sur le modèle de propagation d'un feu de litière développé à l'Université de Corse ; ce modèle ne prenant en compte les échanges vers une strate supérieure de combustible nous avons décidé d'utiliser une méthode d'amélioration basée sur la réduction de modèle complet, en particulier celui de l'IUSTI de Marseille. Cette réduction a fait apparaître un terme d'échange entre la colonne chaude convective et le combustible de la strate supérieure, et a permis l'amélioration de notre modèle par l'ajout d'un terme supplémentaire représentant ces échanges. Afin d'évaluer ce terme, nous avons mis en place une campagne de mesure à l'échelle du laboratoire. Etant les premiers à effectuer ce genre d'expériences à l'Université de Corse, nous avons dû tout d'abord mettre au point un protocole afin d'accéder aux données caractéristiques du feu : température, vitesse de propagation. Les mesures de température ont été réalisées à l'aide de thermocouples, dans la zone de combustion et de panache. Nous avons développé une méthode originale de compensation numérique de température dans la zone de flamme, car les thermocouples utilisés ne donnent pas une bonne représentation des fluctuations de température. Cette compensation a permis de restituer la dynamique des phénomènes, et ainsi, à l'aide du calcul du temps de transit entre deux capteurs, de calculer la vitesse ascensionnelle des gaz de combustion. Une autre série d'expériences réalisée sur la transition a permis de calculer le terme d'échange afin d'effectuer des simulations de notre modèle. Les résultats obtenus sont encourageants, ils représentent bien les étapes et les tendances de la transition d'un feu de surface vers un feu de cime.

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Chaste, Émeline. « Risques passés et futurs de feux de forêts et leurs incidences sur la résilience de la forêt boréale de l’Est Canadien ». Thesis, Paris Sciences et Lettres (ComUE), 2018. http://www.theses.fr/2018PSLEP047/document.

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Résumé :

Des changements de composition et de structure forestière sont projetés en réponse au climat futur potentiellement plus propice aux feux et au stress hydrique. Une réduction importante des stocks de carbone et de biomasse pourraient influencer considérablement l’industrie forestière et le réchauffement global. Malgré son importance écologique et socioéconomique, le devenir de la forêt est incertain car les impacts du changement climatique sur les processus écosystémiques et la biomasse sont encore mal compris. L’objectif principal est donc d’évaluer les effets potentiels du changement climatique sur la dynamique de végétation et des incendies, et de caractériser leurs effets conjoints sur la résilience de la forêt boréale de l’Est canadien de part et d’autre de la limite nordique des forêts sous aménagement (LNFA). Des simulations ont été réalisées avec le modèle LPJ-LMfire pour répondre à trois objectifs spécifiques : (1) reconstruire l’activité de feux au 20ème siècle et analyser l’évolution des tendances spatio-temporelles des feux avec la végétation et le climat, (2) projeter la réponse de la forêt au changement climatique et à l’augmentation prévue des feux pour déterminer si des changements brusques de biomasse des espèces dominantes pourraient survenir, (3) simuler les trajectoires passées des feux et de la végétation en réponse aux variations climatiques holocènes afin de comprendre les relations ayant existé entre le climat, le feu et la végétation. Pour la première fois, des simulations sont effectuées avec LPJ-LMfire sur plus de 6000 ans et à haute résolution spatiale (100 km2) sur la forêt boréale de l'Est canadien. Les types fonctionnels de plantes correspondant aux quatre genres d’arbres dominants (Picea, Abies, Pinus, Populus) ont été paramétrés. Les capacités prédictives de LPJ-LMfire ont été examinées en comparant nos simulations des taux annuels de combustion et de biomasse avec des ensembles indépendants de données disponibles pour le dernier siècle et des reconstructions paléoécologiques obtenues à partir des enregistrements lacustres de charbons et de pollens. Enfin, la version LPJ-LMfire développée a été utilisée avec des scénarios climatiques de l’IPCC pour analyser les trajectoires sur le 21ème siècle. Les résultats principaux de cette étude ont révélé que LPJ-LMfire reproduit correctement les tendances spatio-temporelles de la fréquence des feux observée au cours du dernier siècle et les tendances spatiales de la biomasse aérienne totale, à l’exception de la biomasse à la limite nord des arbres qui est surestimée. Les trajectoires des feux et de la végétation simulées sur l'Holocène sont décalées spatialement par rapport aux reconstructions paléoécologiques et serait dû aux données climatiques IPSL-CM5A-LR fournies en entrée du modèle. La variabilité climatique et les impacts de foudre sont les facteurs déterminants de la répartition de la fréquence des feux au cours du 20ème siècle alors que les rétroactions de la végétation sur les feux contrôlent la distribution de leur fréquence sur de longues échelles de temps. Nos résultats contredisent l’augmentation prévue du risque de feu futur, suggérant plutôt une diminution de la fréquence des feux d’ici 2100, surtout dans le sud, associée à une augmentation de la proportion des taxons feuillus et à une ouverture des paysages qui devraient limiter les allumages et la propagation des feux. Dans les zones les plus méridionales, l’effet fertilisant de l’augmentation des concentrations en CO2 atmosphériques sur la productivité forestière ne compensera pas les pertes de biomasse causées par les feux de forêt et les épisodes de mortalité attribuables aux sécheresses. En 2100, la baisse des stocks de biomasse et l’enfeuillement au sud de la LNFA pourraient menacer l’économie du secteur forestier. Des pratiques sylvicoles préservant la productivité et la résilience de la forêt sont donc à recommander pour permettre une gestion durable des forêts
Changes in forest composition and structure are projected in response to the future climate likely more conducive to fire and water stress. A decrease in carbon and biomass stocks could significantly affect the forest industry and global warming by high carbon emissions during fires. However, despite its ecological and socio-economic importance, the future of the forest is uncertain because the impacts of climate change on ecosystem processes and standing biomass are still poorly understood. The primary objective is therefore to assess the potential effects of climate change on vegetation dynamics and fires, and to characterize their joint effects on the resilience of eastern Canada's boreal forest on both sides of the northern limit of managed forests (NLMF). Simulations were carried out with the LPJ-LMfire dynamic global vegetation model and focused on three specific objectives: (1) to reconstruct fire activity during the 20th century and analyze changes in spatial and temporal fire trends related to vegetation and climate, (2) to analyze the forest response projection to climate change and to fire increase to assess if abrupt changes in biomass of dominant species could occur, (3) to simulate trajectories of past fires and vegetation in response to Holocene climatic variations to understand the relationship between climate, fire and vegetation. For the first time, simulations are performed on the eastern boreal forest with LPJ-LMfire over 6000 years and at high spatial resolution (100 km 2) over a study area stretching west to east, from Manitoba to Newfoundland. The plant functional types for the four dominant tree genera (Picea, Abies, Pinus, Populus) have been parameterized. The predictive capabilities of the model were tested over the 20th century by comparing simulated annual rates of combustion and biomass with independent observations. The same variables, simulated over the past 6,000 years, have been compared to paleoecological reconstructions from lacustrine records of microcharcoals and pollen. Finally, the present version of LPJ-LMfire has been used with IPCC climate scenarios to analyze trajectories along the 21st century. The results show that LPJ-LMfire correctly reproduces the spatio-temporal trends in fire frequency observed in the 20th century, particularly in Manitoba and Ontario. The simulated spatial distribution of plant biomass is also consistent with observations, except at the northern limit of trees where it is overestimated, especially for Picea. The trajectories of simulated fires and vegetation over the last 6,000 years were spatially shifted compared to paleoecological reconstructions: too far south in the west and too far north in the east. The observed difference would be due to the IPSL-CM5A-LR climate data provided as input of LPJ-LMfire. Climate variability and lightning impacts are the determining factors in the distribution of fire frequency during the 20th century, while vegetation feedbacks on fires control the distribution of their frequency over long time scales. Our results contradict the predicted increase in future fire risk, suggesting a decrease in fire frequency by 2100, especially in the south, associated with an increase in the proportion of deciduous taxa and an opening of landscapes that should limit ignition and spread of fires. The frequency and intensity of droughts induced by climate change are expected to increase and favor tree mortality south of the NLMF. Rising temperatures and atmospheric CO2 will only temporarily increase forest productivity. By 2100, declining biomass stocks and increasing broadleaf proportion south of the NLMF could threaten the economy of the forest sector. Silvicultural practices that preserve productivity and boreal forest resilience are therefore recommended to maintain sustainable forest management

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Patoine, Alain. « Effets de la coupe forestière et des feux de forêt sur la structure des communautés zooplanctoniques des lacs du Bouclier boréal canadien ». Thesis, National Library of Canada = Bibliothèque nationale du Canada, 2001. http://www.collectionscanada.ca/obj/s4/f2/dsk3/ftp05/NQ61391.pdf.

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Antoine-Santoni, Thierry. « Vers une application des réseaux de capteurs sans fil dans la problématique des feux de forêt : modélisation, simulation et plate-forme expérimentale ». Corte, 2007. http://www.theses.fr/2006CORT4004.

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Résumé :

L'une des causes qui favorise les incendies de grande envergure est le manque de précision de l'alerte. En effet, les services de secours avouent avoir besoin d'outils capables de détecter et de préciser le siège d'un feu. Une nouvelle génération d'outil est apparue : les réseaux de capteurs sans fil. Dans une application de surveillance environnementale, ces réseaux de capteurs, possédant une architecture décentralisée et déployés dans une zone, doivent transmettre leurs informations, par une communication sans fil de proche en proche (ou multisauts), à une station de base. Pour cette communication multisauts, les techniques de routage s'attachent à réaliser une transmission efficace des données, tout en essayant d'économiser les ressources énergétiques. Dans le cadre de la problématique de lutte contre les feux de forêt, les réseaux de capteurs semblent capables d'aider les services de secours. Cependan, nous identifions trois axes de reflexion auxquels il faut fournir des réponses : ces réseaux sont-ils capables de prévoir, détecter et suivre un feu ? Pour répondre à ces questions, les outils de simulation existants s'avèrent incomplets ou inutilisables dans le cadre de notre étude. Dans cette dissertation, nous introduisons une nouvelle application, DEVS-WSN, basée sur une description à l'aide du formalisme DEVS. Elle permet d'étudier les performances et les stratégies de déploiement des réseaux de capteurs sans fil dans un feu. De plus, nous présentons un nouvel algorithme de routage VOX, qui améliore l'économie d'énergie et par conséquent augmente la durée de vie du réseau dans le contexte particulier de phénomènes destructeurs. Nous complétons cette étude théorique par une expérimentation en feu réel. Tous ces travaux avancent les conditions d'utilisation d'un réseau de capteurs sans fil dans la problématique des feux de forêt
One of the causes which supports large scale wildfires is the alarm precision lack. Indeed, firemen need tools able to detect fast and specify a sit of a fire. A new generation of tool is appeared : Wireless Sensor Network. In environemental monitoring, these sensors networks, having decentralized architecture and deployed in a zone, must to transmit their information, by a multi-hop communication, towards a base station. For this communication, the routing protocols attempt to carry out reliable data transmission, while testing to save the energy resources. In the problems of forest fires, the networks of sensors are able to help them firemen. However, we identify three axes for which it is necessary to provide answers : these networks, are they able to envisage, detect and follow a fire ? To answer these questions, the existing simulation tools are incomplete or unusable in our context study. In this essay, we introduce a new application, DEVS-WSN, based on a DEVS description. It allows to study performance and the deployment stratégies of the Wireless Sensor Networks. Moreover, we present a new algorithm of routing VOX, which improves the energy saving and increases lifetime of the network in the particular context of destroying phenomenons. We supplement this theoretical study by a test of Wireless Sensor Network on real fire. All these work advances the conditions of use of Wireless Sensor Network in the fire problems

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Lowe, Fuentes Jeovanna. « Caractéristiques de la forêt boréale de l'Est du Québec en relation avec la faune aviaire ». Thesis, Université Laval, 2010. http://www.theses.ulaval.ca/2010/26603/26603.pdf.

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Résumé :

Les objectifs de ce projet étaient, en premier lieu, de comprendre l’effet d’une perturbation naturelle (le feu) sur la disponibilité et l’abondance des arbres morts sur pied et sur les oiseaux résidant dans la forêt boréale non-aménagée de l’Est du Québec. En deuxième lieu, j’ai voulu comprendre l’effet des changements de structure et de composition des forêts boréales sur les communautés d’oiseaux en général et ce, le long de deux chronoséquences couvrant plus de 200 ans après feu. Mes résultats montrent que le taux de mortalité des arbres forme un patron en U caractérisé par une forte abondance de chicots dans les jeunes peuplements et dans les peuplements âgés. Ces peuplements sont caractérisés par un plus grand nombre de cavités et de signes d’alimentation de la part des oiseaux résidents. Toutefois, la richesse en espèces des oiseaux n’a que très peu varié en fonction des classes d’âge des peuplements, mais plusieurs espèces sont disparues et d’autres ont été recrutées en fonction des stades de succession. Cette étude souligne l’attention qu’il faut porter à tous les stades de succession de la forêt boréale, spécialement aux vieilles forêts qui procurent un environnement hétérogène requis par un grand nombre d’espèces.
The first objective of this project was to understand the effect of natural fire disturbance on the availability and abundance of dead trees (snags) and their use by cavity-nesting birds in the northeastern part of Quebec’s unmanaged boreal forest stands. Secondly, I aimed to understand the effects of the structure and composition of the boreal forest on bird species communities along two long-term chronosequences after fire (0 to >200 years postfire). Results show that tree mortality follow a U-shape pattern, with more snags in young and old-growth forests, where I also found more nest cavities and foraging signs. Although bird species richness did not vary greatly according to the different age classes, many species were lost and others recruited following succession stages. This study highlights the need to protect the forest at all stages, especially old-growth, which provides a heterogeneous environment suitable for several bird species.

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Mangiavillano, Adrien. « Multi-scalarité du phénomène feu de forêt en régions méditerranéennes françaises de 1973 à 2006 ». Phd thesis, Université d'Avignon, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00346345.

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Résumé :

Les feux de forêt, landes, garrigues ou maquis constituent un « problème » extrêmement sérieux pour les régions euro-méditerranéennes. Les variations de ce phénomène complexe sont issues des interactions entre des paramètres de nature différente ; interactions qui peuvent être non-linéaires. Sans être propre à l'étude de cette non-linéarité, cette thèse démontre qu'il est possible, d'une part, d'en mesurer les effets sur les propriétés statistiques et physiques du phénomène et d'autre part, que l'auto-organisation, l'instabilité chronologique et l'irrégularité morphologique limitent intrinsèquement la prédictibilité d'un tel phénomène. Nous analysons ainsi, à partir de l'exemple des régions méditerranéennes françaises de 1973 à 2006 (base Prométhée), les différentes modalités de son émergence selon la situation géographique des lieux étudiés et les échelles temporelles et spatiales auxquelles il se réfère. Cette approche, essentiellement structurelle et statistique, est à même de compléter les travaux existants sur le sujet et donne l'opportunité d'aboutir à des indicateurs innovants pour une différenciation spatiale centrée sur la question des échelles. Aussi, l'enjeu de ce travail est majeur puisqu'il suppose de rechercher des récurrences, un ordre qui transcende les cas particuliers, tout en faisant écho à la prise en compte de l'incertitude chez les hommes de terrain, les ingénieurs, les physiciens, les climatologues et les géographes.

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Mindykowski, Pierrick. « Etude des mécanismes d'inflammation impliqués dans le développement des feux de végétation ». Aix-Marseille 1, 2010. http://www.theses.fr/2010AIX1A080.

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Résumé :

L'inflammation pilotée du milieu végétal contrôle le développement d'un feu de végétation sous ses différentes formes : éclosion, propagation, transition feu de surface/feu de cime, sautes de feu, etc. . . Le présent travail est donc consacré à l'étude expérimentale, numérique et analytique des mécanismes d'inflammation de la végétation. Dans une première partie, le transport et la combustion de brandons, à l'origine des sautes de feu, sont modélisés afin d'évaluer le potentiel d'inflammation de ces particules lors de leur chute au sol. Les prédictions du modèle sont en bon accord avec les données expérimentales de la littérature, notamment en présence de vent. Des lois de similitude sont proposées permettant d'établir la correspondance entre les propriétés géométriques des brandons et les conditions de feux à échelle 1 et celles requises à échelle réduite. La réduction d'échelle repose sur la conservation du nombre de Froude. La deuxième partie est dédiée à l'inflammation pilotée d'une litière végétale exposée à un flux radiatif incident. Les expériences ont été menées en utilisant un FPA (Fire Propagation Apparatus) sur des litières d'aiguilles de pin. L'analyse comparative des données expérimentales et des résultats obtenus avec le code diphasique SAFIR, développé au laboratoire, nous a permis de mieux comprendre le mécanisme d'inflammation. Un modèle intégral est ensuite développé prenant en compte le caractère hétérogène du milieu végétal, les pertes radiatives et convectives, et utilisant un jeu de paramètres optimisé par algorithme génétique. Une solution asymptotique à haut flux, reliant linéairement l'inverse du temps d'inflammation du milieu au flux incident, est obtenue. De cette solution, une procédure simple permettant d'accéder au temps d'inflammation d'un lit de végétation à partir de quelques essais standards à haut flux est proposée
The present work is an experimental, numerical and theoretical study of the mechanisms involved in the piloted ignition of wildland fuels. In the first part, the transport and combustion of firebrands, responsible for the spotting process, are modeled to determine the ignition potential of these particles at landing. Model results are in good agreement with literature data. Scaling laws based on the Froude modeling approach are proposed. The second part is devoted to the piloted ignition of wildland fuel beds exposed to a radiant heat flux. Experiments were conducted on pine needle fuel beds using the FPA. A comparative analysis between the experimental data and the results obtained using the two-phase model SAFIR, developed at IUSTI, is carried out to improve the knowledge of the ignition mechanism. An integral model is also proposed describing the transient heating of a fuel bed exposed to an incident heat flux and including convective and radiative losses. From this integral model, a relevant high-flux asymptotic solution is derived that relates linearly the inverse of the ignition time to the incident heat flux. Eventually we propose a procedure based on the asymptotic solution for the determination of the ignition time from a few experiments at high incident heat fluxes

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Margerit, Jonathan. « Modélisation et Simulations Numériques de la Propagation de Feux de Forêts ». Phd thesis, Institut National Polytechnique de Lorraine - INPL, 1998. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00003730.

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Résumé :

La prédiction de la propagation des feux de forêts consiste à trouver l'évolution du front du feu. Cette thèse reprend le modèle monodimensionnel de propagation du feu sous forme d'ellipses de Richards afin de trouver l'expression intrinsèque de la vitesse de ce front. Une formulation équivalente variationnelle de ce modèle en utilisant les principes de l'optique géométrique est aussi dérivée. Un modèle tridimensionnel de la propagation du feu grâce à une homogénéisation par prise de moyennes et à l'utilisation de la thermodynamique des processus irréversibles est alors obtenu. Une simplification de ce modèle, suivie d'une réduction bidimensionnelle sur la surface gauche du sol, nous conduisent alors à un modèle bidimensionnelle, qui tient compte des principaux paramµetres de la propagation des feux de forêts. Celui-ci permet d'obtenir des formes de corrélations utilisées par le modèle des ellipses. Le caractère non local de l'intervention du flux radiatif en provenance de la zone en feu qui se trouve au-dessus de la végétation est alors introduit. Des simulations numériques, de ce modèle bidimensionnel de propagation du feu avec terme de rayonnement non local, ont enfin été réalisées.

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Bastianelli, Carole. « Changements globaux et dynamiques forestières des pessières du Québec au cours des 8000 dernières années à partir d'approches paléoécologiques et biogéochimiques ». Thesis, Paris Sciences et Lettres (ComUE), 2018. http://www.theses.fr/2018PSLEP044/document.

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Résumé :

Afin de mieux appréhender l’ouverture actuelle de la forêt boréale au nord du Québec et d’identifier les facteurs qui en sont responsables, cette thèse a étudié la dynamique, la stabilité et la résilience des deux types d’écosystèmes forestiers en jeu dans la zone de transition, au cours du temps. Ces écosystèmes, les pessières à mousses, denses, et les pessières à lichens, beaucoup moins denses (dites « ouvertes »), partagent la même espèce ligneuse dominante (Picea mariana). La thèse s’est concentrée sur le développement d’outils géochimiques innovants en paléoécologie permettant de retracer la structure et la composition présentes et passées des écosystèmes terrestres, puis sur la reconstruction du régime des feux par analyses de charbons. Elle démontre dans un premier temps que les deux écosystèmes ont des sols aux propriétés physico-chimiques distinctes, et sont entretenus par les interactions sol-végétation-climat. Le deuxième volet montre que les enregistrements chimiques sont également différents dans les sédiments récents de lacs d’étude, selon s’ils sont entourés de pessières à mousses ou à lichens. Grâce aux proxys géochimiques calibrés, le troisième chapitre reconstruit l’histoire de la végétation et des feux au cours de l’Holocène. Il met en évidence une rupture majeure dans la structure des écosystèmes, observée vers 4500-4000 ans calibrés avant présent, et permet de conclure à une ouverture de la forêt boréale à cette période en raison d’une augmentation de la fréquence de feux. La stabilité précaire des états actuels est mise en perspective avec le contexte présent d’augmentation des feux dans la région et les mesures d’aménagement à adapter en conséquence
In order to better figure out the ongoing transition of the boreal forest in northern Quebec and to identify the responsible factors, this thesis studied the dynamics, stability and resilience of the two forest ecosystems at stake, over time. These ecosystems, the closed-canopy dense moss forest and the open lichen woodland, share the same dominant tree species (black spruce, Picea mariana). The thesis focused on the development of innovative geochemical tools in palaeoecological studies that could track present and past terrestrial ecosystem structure and composition, and then focused on the reconstruction of past fire regimes through lacustrine charcoal analyses. A first step demonstrated that the soils of both ecosystems displayed distinct physical and chemical properties and are maintained by the feedback interactions in the soil-vegetation-climate system. The second step showed that modern sediments of study lakes recorded variations in their chemical composition depending on whether they were surrounded by moss forest or lichen woodland. Using the so calibrated geochemical proxies, the third chapter reconstructed the vegetation and fire histories during the Holocene. A major disruption in ecosystem structure was evidenced 4500-4000 years calibrated before present and led to the conclusion of a boreal forest opening at that time due to an increase in fire frequency. The precariousness of the present states stability is discussed in light with the current context of fire increase in the study region and suggests that forest management should be adapted consequently

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Toulouse, Tom. « Estimation par stéréovision multimodale de caractéristiques géométriques d’un feu de végétation en propagation ». Thesis, Corte, 2015. http://www.theses.fr/2015CORT0009/document.

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Résumé :

Les travaux menés dans cette thèse concernent le développement d'un dispositif de vision permettant l'estimation de caractéristiques géométriques d'un feu de végétation en propagation. Ce dispositif est composé de plusieurs systèmes de stéréovision multimodaux générant des paires d'images stéréoscopiques à partir desquelles des points tridimensionnels sont calculés et les caractéristiques géométriques de feu tels que sa position, vitesse, hauteur, profondeur, inclinaison, surface et volume sont estimées. La première contribution importante de cette thèse est la détection de pixels de feu de végétation. Tous les algorithmes de détection de pixels de feu de la littérature ainsi que ceux développés dans le cadre de cette thèse ont été évalués sur une base de 500 images de feux de végétation acquises dans le domaine du visible et caractérisées en fonction des propriétés du feu dans l'image (couleur, fumée, luminosité). Cinq algorithmes de détection de pixels de feu de végétation basés sur la fusion de données issues d'images acquises dans le domaine du visible et du proche-infrarouge ont également été développés et évalués sur une autre base de données composée de 100 images multimodales caractérisées. La deuxième contribution importante de cette thèse concerne l'utilisation de méthodes de fusion d'images pour l'optimisation des points appariés entre les images multimodales stéréoscopiques.La troisième contribution importante de cette thèse est l'estimation des caractéristiques géométriques de feu à partir de points tridimensionnels obtenus depuis plusieurs paires d'images stéréoscopiques et recalés à l'aide de relevés GPS et d'inclinaison de tous les dispositifs de vision.Le dispositif d'estimation de caractéristiques géométriques à partir de systèmes de stéréovision a été évalué sur des objets rigides de dimensions connues et a permis d'obtenir les informations souhaitées avec une bonne précision. Les résultats des données obtenues pour des feux de végétation en propagation sont aussi présentés
This thesis presents the geometrical characteristics measurement of spreading vegetation fires with multimodal stereovision systems. Image processing and 3D registration are used in order to obtain a three-dimensional modeling of the fire at each instant of image acquisition and then to compute fire front characteristics like its position, its rate of spread, its height, its width, its inclination, its surface and its volume. The first important contribution of this thesis is the fire pixel detection. A benchmark of fire pixel detection algorithms and of those that are developed in this thesis have been on a database of 500 vegetation fire images of the visible spectra which have been characterized according to the fire properties in the image (color, smoke, luminosity). Five fire pixel detection algorithms based on fusion of data from visible and near-infrared spectra images have also been developed and tested on another database of 100 multimodal images. The second important contribution of this thesis is about the use of images fusion for the optimization of the matching point’s number between the multimodal stereo images.The second important contribution of this thesis is the registration method of 3D fire points obtained with stereovision systems. It uses information collected from a housing containing a GPS and an IMU card which is positioned on each stereovision systems. With this registration, a method have been developed to extract the geometrical characteristics when the fire is spreading.The geometrical characteristics estimation device have been evaluated on a car of known dimensions and the results obtained confirm the good accuracy of the device. The results obtained from vegetation fires are also presented

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Delaitre, Sabine. « Gestion des connaissances en gestion des risques naturels. CREAD : capitaliser et réutiliser l'expérience pour l'aide à la decision. Cas d'application : la gestion de la lutte contre les feux de forêt ». Paris, ENMP, 2000. http://www.theses.fr/2000ENMP0979.

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Le cadre general des travaux de these est la gestion des risques naturels et la problematique est comment reutiliser l'experience passee en vue d'ameliorer cette gestion. La premiere contribution des travaux est la conception du systeme cread, un systeme d'aide a la decision fondee sur l'experience. L'experience est la source principale de connaissances de cread. Le fonctionnement du systeme se scinde en plusieurs phases : capitalisation operationnelle, elaboration, resolution et capitalisation post-operationnelle. L'approche proposee est fondee sur le retour d'experience, une methodologie organisationnelle pour tirer des enseignements du passe. Les avantages de notre approche sont de favoriser le partage d'experience par la constitution d'une memoire collective, de prendre en compte differents points de vue des gestionnaires et de reutiliser non seulement les mauvaises experiences mais aussi les bonnes. Le domaine est la gestion de lutte contre les feux de foret et la tache a assister est la revision de plan de lutte. L'entree du systeme est une situation d'urgence constituee de la description d'une situation de lutte et d'un evenement. Les sorties du systeme representent trois niveaux d'aide : l'aide a la perception du probleme de revision, l'aide a l'identification de l'experience passee utile pour mener la revision et l'aide a l'action par la proposition de plans revises en utilisant la technique du case-based planning. La memoire collective est structuree en unites d'experience qui representent des episodes de revision de plan. Ces episodes sont les sous-plans de lutte et sont representes par une arborescence integrant les trois aspects suivants : strategique, spatial et temporel. Les travaux de these ont abouti a une methodologie pour capitaliser l'experience, a une modelisation d'unites d'experience et a la realisation d'un prototype d'aide a la gestion de la lutte contre les feux de foret.

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Zammit, Olivier. « Détection de zones brûlées après un feu de forêt à partir d'une seule image satellitaire SPOT 5 par techniques SVM ». Phd thesis, Université de Nice Sophia-Antipolis, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00345683.

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Cette thèse aborde le problème de cartographie de zones brûlées à partir d'images satellitaires haute résolution. Nos modèles reposent sur le traitement d'une seule image SPOT 5, acquise après le feu afin de détecter automatiquement les zones brûlées.
Le modèle est fondé sur les Séparateurs à Vaste Marge (SVM), une technique de classification supervisée qui a démontré une meilleure précision et une meilleure capacité de généralisation que les algorithmes de classification plus traditionnels. Concernant notre problème de détection, les différentes zones brûlées possèdent des caractéristiques spectrales assez similaires, au contraire des zones non brûlées (végétation, routes, eau, zones urbaines, nuage, ombre...) dont les caractéristiques spectrales varient énormément. Nous proposons donc d'utiliser les One-Class SVM, une technique qui dérive des SVM mais qui n'utilise que des exemples de pixels brûlés pour les phases d'apprentissage et de classification.
Afin de prendre en compte l'information spatiale de l'image, l'algorithme OC-SVM est utilisé comme une technique de croissance de régions, ce qui permet de diminuer les fausses alarmes et d'améliorer les contours des zones brûlées.
De plus, la base d'exemple de pixels brûlés nécessaire à l'apprentissage des techniques SVM est déterminée automatiquement à partir de l'histogramme de l'image.
Finalement, la méthode de classification proposée est testée sur plusieurs images satellitaires afin de valider son efficacité selon le type de végétation et la surface des zones brûlées. Les zones brûlées obtenues sont comparées aux vérités de terrain fournies par le CNES, Infoterra France, le SERTIT, les Services Départementaux d'Incendies et de Secours ou l'Office National des Forêts.

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Aleman, Julie. « Structure de la végétation en Afrique centrale : rôles des forçages anthropiques et naturels ». Phd thesis, Université Montpellier II - Sciences et Techniques du Languedoc, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00998484.

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La compréhension des facteurs qui déterminent la nature et la dynamique du couvert végétal en Afrique centrale représente un enjeu important face aux changements climatiques et à la pression sociale en cours. Forêt et savane sont souvent considérées comme deux états alternatifs stables et très contrastés, déterminés par de complexes interactions entre le couple sol-climat et les perturbations. Les liens actuels entre structure du couvert arboré et déterminants (déficit hydrique annuel, fréquence des feux, densité de population, intensité d'utilisation des terres et type de sol) ont été caractérisés à l'aide d'images satellites et d'un modèle statistique. Il a ainsi été montré qu'il non pas un mais existe plusieurs états stables de savane. Pour les états de faible couvert arboré (≤ 35%), ce sont principalement le type de sol et le climat qui déterminent leur présence et le passage de l'un à l'autre de ces états. Les savanes plus arborées (> 35%) ainsi que les forêts semblent être les états les plus sensibles aux perturbations anthropiques. Cependant, ce modèle statistique ne décrit que les liens contemporains entre structure de la végétation et déterminants. En revanche, l'étude des bio-indicateurs environnementaux conservés dans des archives naturelles, et qui représente l'approche paléo-écologique, permet de reconstruire sur le temps long la végétation, les perturbations et certaines données climatiques, et ainsi obtenir une vision dynamique de leurs relations. Trois lacs, situés actuellement en forêt, en mosaïque de forêt et de savane, et en savane ont été étudiés. En comparant sédiments récents et images satellites, ainsi qu'en calibrant un modèle entre bio-indicateurs dans les sols et relevés de végétation, il a été possible de mieux comprendre ce qu'enregistrent les bio-indicateurs disponibles pour notre étude (phytolithes et charbons principalement) et donc d'estimer la structure de la végétation et l'activité de feux. Les résultats de ces études soulignent l'importance de bien cerner les processus taphonomiques pour reconstruire précisément les paléo-environnements. Les résultats préliminaires d'une paléo-séquence lacustre couvrant les 3000 dernières années sont présentés en discussion. Bien que l'environnement autour du lac soit resté une savane, cette dernière a subi des changements de structure important dus à la fois aux changements climatiques et aux modifications des régimes de feu. De plus, ces changements de structure ne semblent pas graduels, mais s'effectuent de façon abrupte, comme ils le sont actuellement le long du gradient climatique. Ces travaux prédisent donc une réponse critique des biomes tropicaux aux changements globaux en cours.

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Fourcade, Benoît. « Modélisation hydrologique et hydrochimique d'un petit bassin versant méditerranéen : conséquences de la variabilité hydrologique et d'un incendie de forêt (bassin du Rimbaud, Réal Collobrier, Var) ». Montpellier 2, 2001. http://www.theses.fr/2001MON20131.

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Maureira, Fabiola. « Favoriser la construction d’un collectif apprenant : les conditions organisationnelles du développement des compétences d’un collectif éphémère ». Thesis, Paris, CNAM, 2015. http://www.theses.fr/2015CNAM1018/document.

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Résumé :

Cette recherche cherche à identifier les conditions organisationnelles contribuant à la création et au développent d’un collectif apprenant dans un centre de coordination et contrôle des feux de forêt au Chili. L'objectif poursuit est de rendre opérationnel un équipe temporaire visant à gérer des situations dynamiques, complexes et potentiellement risquées. Dans ce contexte, la formation rapide des novices et la mise à jour des savoirs et des savoir-faire des opérateurs expérimentés constitue un enjeu important pour le développement des compétences et pour devenir un collectif opérationnel. À travers d’un approche ethnométhodologie et en utilisant les théories d'action située, de la cognition distribuée et de la cognition sociale distribuée nous avons analysé le processus d'apprentissage formel au début de la saison ainsi que les stratégies d'apprentissage informelle développés cours de la saison afin d'opérationnaliser une équipe hétérogène. Nous avons également analysé le rôle de chaque membre de l'équipe et l’assistance mutuelle fournie visant à apprendre entre eux et pour devenir un collectif efficace.Plusieurs stratégies sont mobilisées pendant les deux périodes identifiés. Il est constaté une participation active des membres de l'équipe, l'auto-organisation et l’assistance mutuelle, non seulement avec un but de performance, mais aussi en vue d'exploiter les possibilités d'apprentissage par l'expérience. Ce comportement était encouragé par les personnes en charge du processus de formation. Au cours de la période de travail, nous avons trouvé sept différents types de comportement et d'interaction verbale visant à apprendre en situation de travail. Certaines stratégies ont été plus utilisées dans les périodes calmes de la journée de travail, tandis que d'autres étaient plus utilisées pendant la gestion des feux de forêt. À la fin de la saison, toutes les stratégies ont tendance à être moins fréquentes.Il est possible d'identifier une stratégie organisationnelle visant à la création d'environnements favorables à l’apprentissage informelle à travers la collaboration en ce qui concerne la proposition d’idées, de support mutuelle, des initiatives d’auto-apprentissage, d'interaction et d’analyse réflexif en partageant les expériences de travail. Ces conditions permettent la création d’une communauté de pratique dans l’action, participent à la construction d’un collectif et au développement d’une compétence collective, l’épistèmo-vigilance orienté à exploiter à la fois la dimension constructive et productive de l’activité. Cette communauté renforce l’autonomie du collectif à travers la production continue des nouvelles modalités d’apprentissage et par la remise en cause de leurs pratiques. L'analyse réflexive qui domine les stratégies mises en place lors des moments calmes de la journée et pendant la gestion des incendies de forêt sont partie de l’apprentissage constructif mené par l’encadrement, où l'apprentissage est essentiel pour atteindre les performances attendues comme une équipe. Ces conditions sont considérées comme des accélérateurs organisationnels de la formation, de l’apprentissage et de la reprise des savoirs qui contribuent au pouvoir d’agir du collectif. Ces accélérateurs permettent de faire face des environnements dynamiques à risque, participent à la création des collectifs de travail et à l’existence d’un environnement capacitant. Ces pratiques d’ergonomie constructive atténuée les contraintes et les risques du personnel non-permanent ayant compté sur chaque année, lorsque la saison des incendies de forêt se produit..Mots clés: apprentissage informel, analyse réflexive des pratiques, apprentissage en situation de travail, collectifs, pouvoir d’agir, environnement dynamiques à risque, feux de forêt, accélérateurs, épistèmo-vigilance
The present research is developed to identify the organizational conditions that create and develop teamwork oriented to learn at the national Forest Fire Control and Coordination Centre in Chile. The aim is to set up the operational configuration of a temporary team in order to give its members the knowledge to manage and deal with dynamic, complex and potentially risky situations. In this context, the quick training of novices and the updating of knowledge and know-how of experienced workers is an important issue for both developing operator skills and operationalizing the collective. Using an ethnomethodology approach based on the theories of situated action and distributed social cognition we have analyzed the formal learning process at the beginning of the forest fire season and the informal learning strategies developed during the season in order to operationalize an heterogeneous team. We also have analyzed the role of each team member and the assistance provided by each in order to help others learn and become a high performance team member.Several strategies are employed during the two periods of the season. We observed an active participation of members of the team, self-organization, and mutual support not only in order to fulfill the task, but also in order to exploit opportunities for learning from experience. We also have found seven different kinds of behaviour and verbal interaction aimed at learning while on the job, identified as accelerator of training, learning and knowledge recovery. Some of them proved to be most used in calm periods of the work day, while others were used during the management of forest fires. By the end of the season, all strategies tended to be less frequent.It is possible to identify an organizational strategy aimed at creating environments that allow a community of practice in action to be created, that contribute to the construction of a collective and to the development of a collective competence, the “épistèmo-vigilance” that exploits both the constructive and productive dimension of the activity. All of those strategies allow them to deal with risky dynamic work environments, to establish a high-performance team and to set an enabling work environment

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Bodin, Stéphanie. « Caractérisation de l'impact des feux anthropiques de la période pré-colombienne sur la végétation forestière de la Réserve Naturelle des Nouragues en Guyane française par une approche anthracologique ». Thesis, Montpellier, 2019. http://www.theses.fr/2019MONTG029.

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Résumé :

La forêt amazonienne a longtemps été considérée « vierge » de tout impact humain ancien. Pourtant, les preuves contredisant cette idée reçue s’accumulent depuis quelques décennies, parmi lesquelles de vastes étendues de terras pretas. Ce sont des sols fortement enrichis et très fertiles dont l’origine anthropique est certaine. Ils témoignent de l’impact considérable qu’ont eu les sociétés précolombiennes sur leur milieu. Beaucoup d’études se sont concentrées sur l’Amazonie centrale et occidentale où les zones à terra preta sont nombreuses et abritent une végétation très diversifiée. Le plateau des Guyanes n’a pas bénéficié du même intérêt. Pourtant, les indices de l’occupation humaine ancienne sont nombreux et, comme sur les sites à terra preta, on trouve en certains endroits de nombreuses espèces utiles, plus abondantes que dans le cas d’une dispersion naturelle. C’est dans ce contexte que s’inscrit cette thèse, qui s’intéresse à l’impact des populations précolombiennes sur la végétation forestière de la Réserve des Nouragues en Guyane française. Ce travail vise à caractériser cet impact grâce à une approche anthracologique – l’identification des charbons de bois, une méthode très peu utilisée dans les milieux tropicaux. De ce fait, une partie importante de la thèse est consacrée à la méthodologie. Dans un premier temps, une clé d’identification spécifiquement adaptée aux caractères anatomiques observables sur les charbons de bois et ciblant les espèces de Guyane a été mise en place afin de faciliter le processus d’identification. Cette clé est téléchargeable en ligne et est éditable, de telle sorte qu’il est possible d’y ajouter de nouvelles descriptions et de nouveaux taxons. Ensuite, différentes méthodes d’échantillonnage des charbons – sur profils de sol, à la tarière et prélèvements opportunistes sur buttes de déracinement ou lors de creusements – ont été comparées. Les résultats montrent que les deux premières méthodes permettent de récolter la même quantité de charbons mais pas la même diversité taxonomique. Le prélèvement sur un profil de sol permet souvent d’obtenir plus de diversité que les tarières à cause des assemblages souvent monospécifiques fournis par ces dernières. Néanmoins, presque chaque nouvelle tarière permet de récupérer un nouveau taxon, comme le prélèvement opportuniste. Un protocole d’échantillonnage combinant plusieurs fosses, des sondages tarière et des prélèvements opportunistes est donc proposé afin de garantir une meilleure diversité et une meilleure représentativité des assemblages anthracologiques. Enfin, les datations effectuées sur les charbons récoltés au cours de la thèse indiquent que les Nouragues ont connu deux grandes périodes d’occupation s’étendant entre 1300-1000 ans cal BP et 600-400 ans cal BP. Les assemblages anthracologiques montrent que ces occupations ont induit des changements de végétation importants sur certains sites. En effet, sur deux des sites étudiés, la forêt a laissé place à des formations végétales très différentes, dominées par des poacées bambusiformes ou des lianes. Les résultats suggèrent que l’une des formations de bambous pourrait s’être mise en place après l’abandon d’une parcelle de culture semi-permanente, rejoignant ainsi des hypothèses formulées dans des travaux d’écologie historique antérieurs. Les résultats des analyses anthracologiques montrent également la présence d’espèces utiles et de végétation secondarisée, traduisant ainsi l’impact des populations sur le milieu forestier. Enfin, la sélection du bois de feu semble avoir été adaptée en fonction de la végétation locale. Le type d’activité à l’origine de ces changements de végétation reste à définir et la compréhension des sites précolombiens de Guyane française, comme partout ailleurs en Amazonie, devrait être améliorée grâce aux apports complémentaires d’autres disciplines.Mots clés : Terres noires amazoniennes, Guyane, Anthracologie, Charbon, Période précolombienne, Forêt tropicale
The Amazonian forest has long been considered "virgin" from any ancient human impact. However, evidence contradicting this preconceived idea has been accumulating over the past few decades, including vast expanses of terra pretas. These are soils that are highly enriched in nutrients, very fertile and whose anthropogenic origin is now beyond doubt. They are proof that pre-Columbian societies have had a considerable impact on their environment. Many studies have focused on the central and western Amazon where terra preta areas are numerous and host very diversified vegetation. The Guiana Shield has not benefited from the same interest. However, in the Guianan forests, there are many signs of ancient human occupation, including in the vegetation. As on terra preta sites, many useful species are found in some places, in greater abundance than can be observed in the case of natural dispersion. It is in this context that this thesis, which focuses on the impact of pre-Columbian populations on the forest vegetation of the Nouragues Reserve in French Guiana, is based. This work seeks to characterize this impact through an anthracological approach - the identification of charcoal, a method rarely used in tropical ecosystems. As a result, a significant part of the thesis is devoted to methodology. As a first step, an identification key specifically adapted to the anatomical characteristics observed on charcoal and targeting Guianan species was implemented to facilitate the identification process. This key is freely downloadable online and is editable, so that new descriptions and taxa can be added. Then, different methods of charcoal sampling - soil profile sampling, auger sampling and opportunistic sampling on uprooting mounds or during digging - were compared. The results show that the first two methods allow to recover the same amount of charcoal but not the same taxonomic diversity. In most of the studied sites, sampling along a soil profile provides more diversity than augers because of the often monospecific assemblages provided by the latter. Nevertheless, almost every new auger sampling allows to recover a new taxon. Opportunistic sampling also increases the assemblage diversity. The combination of the three methods therefore makes it possible to obtain more diversified and more representative assemblages. A sampling protocol combining several pits, augers and opportunistic sampling is proposed to ensure a better representation of anthracological assemblages and to overcome this spatial heterogeneity as much as possible. Finally, the dates carried out on the charcoals collected during the thesis indicate that the Nouragues experienced two main periods of occupation ranging from 1300-1000 cal years BP to 600-400 cal years BP. Anthracological assemblages show that these occupations have induced significant vegetation changes at some sites. Indeed, in two sites, the forest has given way to very different plant formations, dominated by bambusiform poaceae or lianas. The results suggest that one of the bamboo formations may have developed after the abandonment of a semi-permanent cultivation plot, thus joining hypotheses formulated in previous historical ecological studies. The results of anthracological analyses also show the presence of useful and secondary vegetation taxa, thus reflecting the impact of ancient populations on forest environment. Finally, the selection of firewood seems to have been adapted according to the local vegetation. The type of activity that causes these vegetation changes remains to be defined and the understanding of pre-Columbian sites in French Guiana, as elsewhere in the Amazon, should be improved through the complementary contributions of other disciplines.Keywords: Amazonian dark earths – French Guiana – Anthracology – Charcoal – Pre-Columbian period – Tropical forest

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Favier, Charly. « Hommes, Savanes, Forêts : modélisation de systèmes dynamiques liant l'homme à son environnement ». Phd thesis, Université Paris Sud - Paris XI, 2003. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00009014.

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Résumé :

Cette thèse montre sur deux exemples l'intérêt des outils et des méthodes de la physique pour comprendre les systèmes écologiques. Le premier exemple concerne l'évolution des lisières entre les forêts tropicales humides et les savanes périforestières. Le modèle FORSAT est un automate cellulaire stochastique qui intègre les deux processus principaux qui déterminent la dynamique de la végétation : le cycle de succession (installation d'espèces pionnières de la forêt en savane) et les feux courants de savanes, d'origine principalement anthropique. L'étude du comportement émergent du modèle met en évidence une transition entre une phase savane et une phase forêt, sous l'influence de deux types de paramètres de contrôle : un facteur environnemental, qui représente la facilité d'installation des espèces forestières en savane sous l'effet combiné du climat et de la fertilité du sol, et un facteur anthropique : la fréquence des feux. L'augmentation de la fréquence de feux a deux effets : elle déplace la valeur critique du facteur environnemental vers des conditions plus favorables et provoque un changement de l'ordre de la transition qui de continue devient discontinue. Le modèle FORSAT et son analyse fournissent un cadre simple pour interpréter les répartitions actuelles des forêts tropicales humides et leur dynamique passée ainsi que les résultats d'une étude de terrain menée dans la mosaïque forêt--savane du littoral Congolais (région du Kouilou). Le deuxième exemple concerne la dynamique d'une épidémie urbaine de dengue, une maladie tropicale transmise par des moustiques omestiques. La modélisation fait intervenir trois points la gravité de la maladie (il existe quatre formes de dengue, dont les facteurs sont encore discutés), la dynamique d'une épidémie dans une population homogène puis hétérogène.

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Borsali, Amine Habib. « Contribution à l’évaluation de l’impact des incendies sur les écosystèmes forestiers : cas de la Forêt de Fénouane , Commune d’Ain El Hadjer, Wilaya de Saida ( Algérie) ». Thesis, Aix-Marseille, 2013. http://www.theses.fr/2013AIXM4362.

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Résumé :

L’objectif de cette recherche était d’évaluer les dynamiques de retour à court et à long terme des propriétés physico-chimiques et microbiologiques des sols incendiés et d’étudier le devenir des communautés végétales brûlées. Pour l’étude du sol nous avons analysé les propriétés physiques, chimiques et microbiologiques de 25 échantillons de sol prélevés dans la Forêt de Fénouane (Wilaya de Saida, Algérie) le long d’une chonoséquence de 2, 4, 8, 13 et 20 ans après le dernier feu. Cette étude a permis de montrer la vulnérabilité des sols forestiers de l’étage semi-aride de l’Atlas tellien aux fréquences d’incendies supérieures à 1 feu tous les 20 ans. Pour l’étude de l’effet du feu sur la composition des pinèdes à Pinus halepensis Mill.de la forêt de Fénouane (Algérie) on a utilisé les mêmes placettes et chronoséquence que celle choisie pour l’étude du sol. Des relevés floristiques ont été réalisés selon la méthode sigmatiste en fonction du dernier feu. La méthode comparative a montré une reconstitution progressive des pinèdes sans grande variation dans leur composition floristique. Ce sont pratiquement les mêmes espèces qui existaient avant le feu qui réapparaissent après. Il ressort de l’étude phytoécologique que la forêt de Fénouane est très fragile et le peu d’espèces végétales qu’elle renferme pourrait diminuer pour atteindre un niveau critique à cause de l’aridité climatique et édaphique accentuée par les incendies et le surpâturage
Within this research was to evaluate dynamic return to short and long-term of the physicochemical and microbiological properties of the burnt grounds and to study to become to it burned vegetable communities. For the study of the ground we analyzed the physical properties, chemical and microbiological of 25 samples of ground taken in the Forest of Fénouane (Wilaya of Saida, Algeria) along a chono-sequence of 2,4,8,13 and 20 years after last. This study made it possible to show the vulnerability of the forest grounds of the semi-arid stage of the Tellian Atlas at the frequencies of fires higher than 1 fire every 20 years. For the study of the effect of fire on the composition of the pine forests with Pinus halepensis Mill.de the forest of Fénouane (Algeria) one used the same small squares and chrono-sequence that selected for the study of the ground. Floristic statements were carried out according to the method sigmatist according to the last fire. The comparative method showed a progressive reconstitution of the pine forests without much variation in their floristic composition. In fact practically the same species existed before fire which reappears afterwards. It arises from the phyto-ecological study that the forest of Fénouane is very fragile and the little of plant species which it contains could decrease to reach a critical level because of the climatic and edaphic aridity accentuated by the fires and the overgrazing

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Magne, Gwenaël. « Paléo-incendies et changements climatiques dans les forêts boréales nord-européennes au cours de l'Holocène ». Thesis, Montpellier, 2019. http://www.theses.fr/2019MONTG068.

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Résumé :

Les écosystèmes forestiers boréaux représentent près de 30% de la superficie forestière mondiale. Ces régions caractérisées par une mosaïque forestière complexe sont principalement structurées par le climat (températures et précipitations) et le régime des feux. La capacité de prévision des incendies de forêt est essentielle pour atténuer leurs impacts sur la dynamique des écosystèmes forestiers, en tenant compte des aspects écologiques et socio-économiques associés. Sous l'effet du réchauffement climatique global (GIEC, 2014), des changements dans le régime des feux (fréquence et intensité) causés par le climat sont susceptibles de représenter une menace potentielle pour les écosystèmes boréaux. Par conséquent, il est nécessaire de mieux étudier les relations passées entre le feu et le climat afin d'appréhender la variabilité naturelle des processus écologiques. Mais avant de regarder les changements futurs avec l'utilisation de modèles, il est essentiel de comprendre les variations de régimes de feux dans le passé en utilisant des outils paléoécologiques. La paléoécologie se base sur des séries chronologiques, utilisant les propriétés physiques ou chimiques d'enregistrements paléontologiques, géologiques et glaciologiques, et permettant ainsi de comprendre la variabilité climatique même en l'absence d'observations météorologiques directes. Au cours de cette thèse, différentes méthodes ont été utilisées pour reconstituer l'histoire des paléo-feux (charbons lacustres et dendrochronologie) et les climats passés (chironomes subfossiles et pollens) afin d'étudier la relation feu-climat en Europe du Nord durant l'Holocène. Tout d’abord, il a été montré ici qu’il était possible de détecter les feux de surface dans les forêts boréales de Fennoscandie à partir d’enregistrements sédimentaires. Les changements climatiques en Laponie ont également été reconstitués sur les 9500 dernières années en utilisant des reconstructions de paléo-températures basées sur l'étude des chironomes et des pollens. Ces résultats ont ensuite été comparés avec l'histoire des feux locale afin d'évaluer la relation entre les dynamiques de feux et les oscillations du climat. Les données résultant de l'analyse des charbons indiquent une augmentation de la fréquence des feux depuis 3500 cal. BP. Cette dynamique semble liée aux changements du climat, en témoigne la baisse des températures observée au cours des 4000 dernières années. Les conditions climatiques et environnementales, plus froides et plus humides, ont semble-t-il engendré un changement de la composition végétale forestière (avec notamment l'arrivée de Picea) qui a pu causer ce changement de régime de feux. D'autre part, la quantité de charbons séquestrés dans les sédiments diminue durant les 4000 dernières années. Cela laisse suggérer que ces changements ont également modifié le type de feux affectant cette région boréale, passant de grands feux de cime à de fréquents feux de surface. L'augmentation de la fréquence des feux atteint finalement son maximum au cours des 2000 dernières années, suggérant qu'une augmentation des périodes de sécheresse estivale soit à l'origine de ces changements. Au final, cette étude confirme que des changements climatiques et environnementaux tendent à entraîner une augmentation des feux dans la forêt boréale nord-européenne
Boreal forest ecosystems represent almost 30% of the world forest area. These regions characterized by a complex forest mosaic are mainly structured by climate (temperature and precipitations) and fire regime. The predictive ability of forest fires is essential to mitigate their impacts on forest ecosystem dynamics, considering related ecological and social-economic aspects. Under global warming (IPCC, 2014), changes in climatically-driven fire regime (frequency and severity) are expected, which could represent a potential threat to boreal ecosystems. Consequently, it is necessary to better investigate the link between fire and climate in order to apprehend the natural variability of ecological processes. But before looking at future changes with the use of models, it is essential to understand the changes in the past with palaeoecological proxy. Paleoecological studies use time series of physical or chemical properties of paleontological, geological and glaciological records, thus allowing understanding of climatic variability even in the absence of direct meteorological observations. With this study, different methods were used to reconstruct the paleo-fires history (lacustrine charcoals and dendrochronology) and past climates (subfossil chironomids and pollens) in order to study the fire-climate link in Northern Europe during Holocene. Firstly, he was shown here that it was possible to detect surface fires in Fennoscandian boreal forests from sedimentary records. Climate change in Lapland has also been reconstructed over the last 9500 years using chironomid and pollen inferred-temperatures. These results were compared with the local fire history to study the link between fire dynamics and climate oscillations. The data resulting from the charcoal analysis indicate an increase in fire frequency since 3500 cal. BP. This dynamic seems to be linked to climate changes, as evidenced by the temperatures decrease observed during the past 4000 years. The colder and wetter climatic and environmental conditions have apparently led to a change the forest composition (including the arrival of Picea) that may have caused this change in fire regime. Furthermore, the quantity of charcoal sequestered in sediments decreases during the last 4000 years. This suggests that these changes have also changed the type of fire affecting this boreal region, from large crown fires to frequent surface fires. The increase in fire frequency has finally reached its maximum in the last 2000 years, suggesting that an increase in summer drought periods is behind these changes. In the end, this study confirms that climate and environmental changes tend to lead to a fire increase in the northern European boreal forest

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Dussol, Lydie. « Feux et forêts mayas : usages et gestion des combustibles ligneux dans les Basses Terres centrales mayas à la période Classique : le cas du site de Naachtun, Petén, Guatemala : approche anthracologique ». Thesis, Paris 1, 2017. http://www.theses.fr/2017PA01H072.

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Résumé :

L’essor et le développement des sociétés mayas anciennes dans un environnement forestier tropical, longtemps réputé hostile, ont soulevé de nombreuses questions, pour la plupart restées sans réponse par manque de données empiriques. Les modèles relatifs à l'exploitation des forêts, à l’impact anthropique sur le milieu et aux stratégies d’adaptation aux changements environnementaux au cours des trois millénaires d'occupation maya, bien que fondés sur des données palynologiques et sédimentologiques, n'ont que rarement été validés par des données archéologiques ou archéobotaniques. En particulier, il n’existe que très peu d'études sur l’économie des bois de feu dans les sociétés mayas préhispaniques, alors que le bois, en tant que ressource de base, constitue assurément un important marqueur écologique et économique dans l’étude des sociétés préindustrielles. Notre projet doctoral avait donc pour objectif principal de reconstituer, par le biais d'une étude anthracologique systématique et diachronique, les stratégies d'acquisition et les usages des bois de feu sur un site maya, afin d'analyser l'impact réciproque entre les activités humaines et les changements du couvert ligneux local sur toute la durée de son occupation. Cette recherche a été menée sur le site de Naachtun, cité de la période classique (250-950 apr. J.-C.) situé à l'extrême nord du Guatemala. Son développement sur huit siècles (≈150-950/1000 apr. J.-C.), les dynamiques de population non linéaires qu'on y observe, ainsi que sa résilience face à la crise du Classique terminal, faisaient tout l'intérêt de Naachtun pour étudier les interactions entre les anciens Mayas et les forêts sur le temps long. Ce travail a nécessité au préalable la compilation d'une collection anatomique de référence des bois des Basses Terres centrales, qui compte aujourd'hui 231 taxons appartenant à 52 familles, matériels physiques et numériques compris. Deux autres thématiques de recherche ont été développées dans ce projet. La première traite de l'impact des processus taphonomiques sur la préservation des charbons archéologiques dans les sites mayas, à travers une étude expérimentale de la combustion de cinq essences de la forêt maya. La seconde a porté sur l'usage du feu et des cendres dans les pratiques rituelles des anciens Mayas. Les dépôts de cendres et de charbons résultant d'actions rituelles y sont examinés selon une approche spatiale de façon à restituer les gestes humains responsables de leur formation. À travers ces trois axes de recherches interdépendants, on démontre l'apport de l'anthracologie dans l'étude des dynamiques socio-environnementales et des comportements humains dans les Basses Terres mayas
The rise and development of ancient Maya societies in the tropical forests of the Maya Lowlands, a demanding environment, have raised important questions, most of which remain unanswered due to a lack of empirical data. Models describing Maya forest exploitation, landscapes impact and adaptation to environmental changes over three millennia of occupation mostly rely on palynological and sedimentological data. Archaeological or archaeobotanical data has conversely very rarely been used to test these models. Specifically, no attempt has been made to reconstruct systematically the global wood economy of ancient Maya cities. Wood was an indispensable resource for the Maya, as for all pre-industrial societies, and thus constitutes a key economic and ecological indicator for understanding socio-environmental interactions over time. This doctoral study therefore aims to conduct a systematic and diachronic anthracological study at a Maya site, in order to reconstruct domestic firewood collection strategies and analyze cross relations between human activities and woodland changes throughout the whole length of the occupation. This research has been carried out at the site of Naachtun, a Classic period city (AD 250-950) located in northern Petén, Guatemala. The development of the city over eight centuries≈ ( AD 150 -950/1000), with non-linear population dynamics, and its resilience during the Terminal Classic crisis, made the site of Naachtun a relevant candidate for the study of the interactions between the ancient Maya and the forest on a long-term scale. This required beforehand the compilation of a wood reference collection for the Central Maya Lowlands, which now comprises 231 taxa belonging to 52 families, physical and numerical materials included. Two other lines of research have been developed in this project. The first focuses on the impact of taphonomic processes on the preservation of archaeological charcoal at Maya sites, by means of an experimental study of the combustion of five tree species of the Maya forest. The second one deals with the use of fire and ashes in the ritual practices of the ancient Maya. Ash and charcoal deposits resulting from ritual actions are examined through a spatial approach in order to reconstitute the human gestures that are responsible for their formation. These three interdependent lines of research allow us to demonstrate the usefulness of anthracology in the study of the socio-environmental dynamics and human behaviors in the Maya Lowlands

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Cogos, Sarah. « Fire, people and reindeer in the boreal forest : the role of fire in the historical and contemporary interactions between Sami reindeer herding and forest management in northern Sweden ». Thesis, université Paris-Saclay, 2020. http://www.theses.fr/2020UPASB031.

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Résumé :

Dans le nord de la Suède, le feu a été utilisé comme mesure de régénération forestière entre les années 1920 et 1970, puis abandonné pendant deux décennies. Depuis les années 1990, la restauration du feu a été mise en œuvre à travers des brûlages de régénération et de conservation dans les forêts commerciales et protégées. Ces mêmes forêts sont utilisées par les éleveurs autochtones samis comme pâturages pour leurs rennes. L’objectif général de cette thèse était d’étudier les dimensions humaines des régimes de feux dans la forêt boréale suédoise, en se concentrant sur les interactions entre l’élevage de rennes sami et la gestion forestière pendant le 20ème siècle jusqu’à aujourd’hui. Pour atteindre cet objectif, une approche interdisciplinaire combinant histoire écologique et anthropologie environnementale a été utilisée. Les résultats montrent que les gestionnaires forestiers conçoivent le feu comme une perturbation naturelle à restaurer, alors que les éleveurs samis éprouvent des sentiments ambivalents à l’égard du feu, ayant subi les effets de stratégies de brûlage imposées par le secteur forestier sur leur mode de vie. Tandis que le brûlage favorise le pâturage d’été, et maintient la disponibilité du pâturage d’hiver sur le long terme, il détruit temporairement les pâturages de lichen. Les savoirs écologiques samis montrent que le brûlage affecte aussi le comportement et le patron de déplacement des rennes. Ces écueils affectaient déjà l’élevage durant la première moitié du 20ème siècle, et avaient même initié une première forme de consultation avec le secteur forestier. Aujourd’hui, bien que généralement opposés à toute mesure extérieure qui affecte les pâturages des rennes, les éleveurs samis voient dans le brûlage un moyen de restaurer les pâturages d’hiver. Ils se servent du processus de consultation avec les propriétaires forestiers pour négocier une utilisation du brûlage qui serve leurs intérêts. Le régime de feux reflète ainsi une combinaison de contraintes techniques, d’objectifs de gestion forestière et de conservation de la nature, et de conditions posées par les éleveurs samis. Afin que les éleveurs samis puissent réellement faire valoir leurs intérêts, une véritable cogestion du feu devrait cependant être mise en place
In the boreal forest of northern Sweden, fire was used from around 1920 to 1970 as a forest regeneration measure, and then abandoned for some decades. Since the 1990s, fire restoration has been carried out through regeneration and conservation burning in commercial and protected forests. The same forest is also used as reindeer pasturelands by indigenous Sami herders. The overall aim of this thesis was to investigate the human dimensions of fire regimes in the Swedish boreal forest, with a focus on interactions between fire, Sami reindeer husbandry and forest management during the 20th century and up to the present. This goal was addressed through an interdisciplinary approach combining historical ecology and environmental anthropology. The results show that while forest managers conceive fire as a natural perturbation, Sami herders have conflicting feelings about fire, as they have had to endure the effects of imposed burning strategies on their livelihood. While burning can promote summer pasture and maintain the long-term availability of winter pasture, it destroys lichen pasture temporarily and Sami ecological knowledge shows that burning also affects the behaviour and movement patterns of the reindeer. These pitfalls already affected reindeer herding during the first half of the 20th century, and even triggered an early form of consultation with the forestry sector. Today, while generally opposed to all external measures that affect reindeer grazing grounds, Sami herders increasingly see in burning a way to restore winter pasturelands. They use the consultation process with forest owners to negotiate for burning that serves their interests. The fire regime thus reflects a combination of technical constraints, forest management and nature conservation objectives, and conditions posed by Sami herders. However, in order for Sami herders to actually assert their interests, true fire co-management would have to be implemented

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Gennaro, Matthieu de. « Modélisation de la propagation des grands incendies de forêts et élaboration d'un outil opérationnel d'aide à la lutte tactique ». Thesis, Aix-Marseille, 2017. http://www.theses.fr/2017AIXM0148/document.

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Résumé :

Ces travaux de thèse ont porté sur le développement d’un modèle de propagation d’un incendie de forêt et son intégration dans une chaîne opérationnelle d'aide à la lutte tactique. C'est un modèle dont la propagation s'effectue sur un réseau de sites combustibles qui prend en compte les mécanismes principaux de transfert de chaleur radiatifs et convectifs des sites en feu vers les sites sains et l'environnement. Ce modèle tient également compte du relief et des conditions locales de vent et végétation. La simulation « temps réel » a nécessité deux développements distincts. Le premier a consisté à combiner la méthode de Monte Carlo à un algorithme génétique pour créer une base de données des facteurs de vue radiatifs de la flamme sur la végétation environnante, pour une large gamme de propriétés de flammes et de conditions environnementales. Le second repose sur une méthode de suivi du front de feu afin de limiter les données manipulées aux seules données utiles au calcul de sa propagation. La phase de validation a porté sur l’analyse comparative des contours de feux calculés par le modèle avec ceux mesurés lors de deux brûlages dirigés, dont un réalisé en Thaïlande dans le cadre de cette thèse, et ceux mesurés lors du feu de Favone de 2009 en Corse et d'un feu de grande ampleur aux États-Unis. Les temps de calcul sont très inférieurs au temps réel. Le modèle a été ensuite étendu pour permettre une évaluation du risque incendie à l’interface forêt-habitat. Dans le cadre du projet TechForFire, porté par la société NOVELTIS, il a été enfin couplé aux différents modules de la chaîne opérationnelle. La chaîne complète a été validée sur le feu historique de Velaux de 2015
This thesis work is focused on the development of a wildfire spread model and its integration into a decision-making tool for planning firefighting operations. The fire spread model is based on a network model to represent vegetation distribution on land and considers the main heat transfer mechanisms from burning to unburnt vegetation items (i.e. radiation from the flaming zone and embers, surface convection and wind-driven convection through the fuel bed, and radiative cooling from the heated fuel element to the environment). The effects of local conditions of wind, topography, and vegetation are included. To address the challenge of real-time fire spread simulations, the model is also extended in two ways. First, the Monte Carlo method is used in conjunction with a genetic algorithm to create a database of radiation view factors from the flame to the fuel surface for a wide variety of flame properties and environment conditions. Second, the front-tracking method is introduced in order to reduce the amount of data to store and handle during propagation. The fire spread model is validated against data from different fire scenarios, showing it is capable of capturing the trends observed in experiments in terms of rate of spread, and area and shape of the burn, with reduced computational resources. It is then extended to evaluate fire risk at the wildland fire interface. In the frame of the TechForFire project coordinated by the NOVELTIS company, the new version of the fire spread model is coupled with the other modules of the operational chain. Finally, data from the fire of Velaux in 2015 are used to evaluate the TechForFire solution

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Bailon-Ruiz, Rafael. « Design of a wildfire monitoring system using fleets of Unmanned Aerial Vehicles ». Thesis, Toulouse, INSA, 2020. http://www.theses.fr/2020ISAT0011.

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Résumé :

Les feux de forêt sont des incendies de végétation incontrôlés qui causent des dégâts importants à l’environnement, aux biens et aux personnes. Les actions de lutte contre de tels feux sont risqués et peuvent par conséquent bénéficier de techniques d'automatisation pour réduire l’exposition humaine. La télédétection aérienne est une technique qui permet d’obtenir des informations précises sur l’état d'un feu de forêt, afin que les équipes d’intervention puissent préparer des contre-mesures. Avec des véhicules aériens habités, elle expose les opérateurs à des risques élevés, qui peuvent être évités par l’utilisation de véhicules autonomes. Cette thèse présente un système de surveillance de feux de forêt basé sur des flottes de véhicules aériens sans pilote (UAV) afin de fournir aux pompiers des renseignements précis et à jour sur un feu de forêt. Nous présentons une approche pour planifier les trajectoires d’une flotte de drones à voilure fixe afin d’observer un feu de forêt évoluant au fil du temps. Des modèles réalistes du terrain, du processus de propagation du feu et des drones sont exploités, ainsi qu’un modèle du vent, pour prédire la propagation des feux de forêt et planifier le mouvement des drones. L’approche présentée adapte une méthode générique de recherche à voisinage variable (VNS) à ces modèles et les contraintes associées. L’exécution de la mission d’observation planifiée fournit des cartes des feux de forêt qui sont transmises à l’équipe d’intervention et exploitées par l’algorithme de planification pour déterminer de nouvelles trajectoires d’observation. Les algorithmes et les modèles sont intégrés dans une architecture logicielle permettant l’exécution dans des scénarios avec différents niveaux de réalisme, avec des drones réels et simulés survolant un feu de forêt réel ou synthétique. Les résultats de simulation mixte montrent la capacité de planifier les trajectoires d’observation d’une petite flotte de drones et de mettre à jour les plans lorsque de nouvelles informations sur l’incendie sont incorporées dans le modèle de propagation de feu
Wildfires, also known as forest or wildland fires, are uncontrolled vegetation fires occurring in rural areas that cause tremendous damage to the society, harming environment, property and people. The firefighting endeavor is a dull, dirty and dangerous job and as such, can greatly benefit from automation to reduce human exposure to hazards. Aerial remote sensing is a common technique to obtain precise information about a wildfire state so fire response teams can prepare countermeasures. This task, when performed with manned aerial vehicles, expose operators to high risks that can be eliminated by the use of autonomous vehicles. This thesis introduces a wildfire monitoring system based on fleets of unmanned aerial vehicles (UAVs) to provide firefighters with timely updated information about a wildland fire. We present an approach to plan trajectories for a fleet of fixed-wing UAVs to observe a wildfire evolving over time. Realistic models of the terrain, of the fire propagation process, and of the UAVs are exploited, together with a model of the wind, to predict wildfire spread and plan UAV motion. The approach tailors a generic Variable Neighborhood Search method to these models and the associated constraints. The execution of the planned monitoring mission provides wildfire maps that are transmitted to the fire response team and exploited by the planning algorithm to plan new observation trajectories. Algorithms and models are integrated within a software architecture allowing for execution under scenarios with different levels of realism, with real and simulated UAVs flying over a real or synthetic wildfire. Mixed-reality simulation results show the ability to plan observation trajectories for a small fleet of UAVs, and to update the plans when new information on the fire are incorporated in the fire model

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Merino, Albert. « Vivre avec le feu en région méditerranéenne : une approche participative multicritère et multi-scénarios appliquée au cas du massif des Maures (Var, France) ». Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2015. http://www.theses.fr/2015SACLV016/document.

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Résumé :

Dans cette thèse, nous présentons une évaluation multicritère de plusieurs « scénarios de vie avec le feu » en forêt méditerranéenne. Le cas d’études concerne le massif des Maures (Var ; France), un territoire fortement soumis au risque « feux de forêt » et ayant connu d’importantes transformations socio-économiques au cours des dernières décennies. Cette étude cherche également à tester et comparer la pertinence de plusieurs cadres évaluatifs comme outils d’aide à la gouvernance du risque « feux de forêt ». La thèse est composée de trois parties principales clairement distinctes d’un point de vue aussi bien thématique que méthodologique. La première partie de la thèse a pour objet l’« Economie du feu », autrement dit, l’ensemble de concepts et d’outils généralement proposés par la Science Economique pour l’analyse du risque « feux de forêt » (modèle C+NVC, « budget optimal de protection », etc.). Nous soulignons par rapport à ce premier cadre évaluatif jusqu’à trois sophismes fondamentaux qui démontrent son inadéquation par rapport à la complexité, l’incertitude, l’ambiguïté et l’incommensurabilité qui caractérisent le phénomène du feu. La thèse se focalise dans un deuxième temps sur la présentation d’une approche alternative au sein de laquelle plusieurs scénarios semi-qualitatifs sont évaluées dans une logique participative et multicritère. La deuxième partie de la thèse est ainsi consacrée à la présentation de l’approche des Scénarios Environnementaux, puis de chacune des étapes du processus prospectif mené sur le terrain avec la participation des acteurs locaux. Ce processus aboutit à quatre « avenirs du feu » dans les Maures : (i) l’AFFRONTEMENT technique ; (ii) la (RE)COLONISATION de la forêt ; (iii) la DOMESTICATION du feu ; et (iv) l’ADAPTATION collective. Enfin, dans la troisième partie de la thèse, nous présentons les Approches Participatives MultiCritère (APMC), puis nous analysons le processus d’exploration réalisé sur le terrain par les acteurs locaux eux-mêmes à travers une plateforme heuristique inspirée de deux APMC communément employées dans la gestion de systèmes socio-écologiques et la gouvernance des risques, à savoir, la Multi-Criteria Mapping (cartographie multicritère) et l’Approche INTÉGRAAL. L’analyse des résultats obtenus à travers ce processus d’exploration permettent d’établir plusieurs recommandations susceptibles d’améliorer les pratiques actuelles de gouvernance du risque et de décupler l’acceptabilité sociétale des mesures de gestion aujourd’hui en place
This thesis aims to: (i) explore and evaluate several ways of living with fire in Mediterranean forests; (ii) appraise different evaluative frameworks for wildfire risk governance. The case study concerns the Massif des Maures (Var; France), a fire-prone territory where structural socio-economic transformations are coming about since 50 years now. The thesis consists of three main parts clearly distinguishable (thematically as well as methodologically). First part focuses on “Fire Economics”, that is, the set of theoretical concepts and methodological tools commonly applied by economists for the study of wildfire risk (C+NVC model, “most efficient program level”, etc.). We highlight up to three fundamental sophisms in such an evaluative framework. We thus underline its inadequacy for dealing with the complexity, uncertainty, ambiguity and incommensurability of wildfires phenomenon. The focus of the thesis moves then to the presentation of an alternative approach in which several semi-qualitative and integrated Scenarios are explored through an inclusive Multi-Criteria reasoning. Second part thus treats Environmental Scenarios, an approach which is first presented in a general way and whose application to our case study is then analysed in detail, from the very first interviews with local actors to the final scenarios generated with their participation. These scenarios are: (i) Technical Confrontation; (ii) Forest (re)Colonisation; (iii) Fire Domestication; and (iv) Collective Adaptation. Third part deals with Participatory Multi-Criteria Approaches (PMCA). We first present and contextualise these evaluative frameworks as an example of Value-Articulating Institution (VAI). We then apply to our case study a hybrid PMCA inspired from two approaches frequently used in social-ecological systems management and risk governance: Multi-Criteria Mapping and INTÉGRAAL Approach. The thesis concludes with several recommendations that could improve social acceptability of current fire management strategies and more generally, enhance fire risk governance practices

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Moussu, Guy. « Définition d'une méthodologie de détection de phénomènes dynamiques dans une chronique d'images et son application à quelques études ». Phd thesis, Nice, 1988. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00956228.

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Résumé :

Des chroniques d'images sont utilisées pour la mise en évidence de phénomènes dynamiques. Trois applications ont été abordées dans un cadre opérationnel et ont permis de définir une méthodologie générale dont les étapes sont : 1) une mise en coïncidence géométrique des images, 2) un traitement des images pour l'obtention de luminances normalisées, 3) un filtrage spécifique prenant en compte le caractère spatial ou temporel du processus étudié. La comparaison et le traitement automatique d'images représentant une même scène nécessitent d'une part la mise en coïncidence géométrique des images. Pour cela, différentes méthodes de corrélation entre images sont établies puis comparées. D'autre part, les luminances doivent être normalisées afin de corriger leurs variations au cours du temps. La normalisation est effectuée soit par un ajustement du codage sur la dynamique des valeurs, soit par une modélisation de l'évolution temporelle de la luminance en chaque point. La première étude concerne la détection et le suivi de phénomènes météorologiques sur des images de la Terre, fournies par des satellites météorologiques, et affichées sur un écran couleur. On a développé une méthode d'animation de ces images en vue d'une aide à la prévision météorologique. Si l'objet de la première étude résidait dans le suivi des nuages, le but de la seconde est la construction d'une image sans nuage grâce à un filtrage adaptatif et itératif, afin d'obtenir une image du sol vu par ciel clair. La troisième étude concerne la détection précoce de fumées d'incendie de forêt. Quelques expériences ont permis de définir des caractéristiques spatiales et temporelles des fumées qui ont fourni les critères de détection.

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Van, Exem Antonin. « Reconstructions de changements environnementaux dans les archives lacustres par imagerie hyperspectrale ». Thesis, Normandie, 2018. http://www.theses.fr/2018NORMR101/document.

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Résumé :

Les lacs piègent des particules sédimentaires au fil du temps de manière à former des archives sédimentaires. Tracer l’origine des particules archivées avec une résolution stratigraphique particulièrement détaillée conduit à reconstituer une ou des informations paléoenvironnementales permettant d’identifier les changements environnementaux passés. Afin de décrypter ces informations, les techniques d’analyse des carottes sédimentaires nécessitent d’identifier des marqueurs de leur composition à haute résolution. L’imagerie l’hyperspectrale demeure une des rares techniques capables de représenter ces marqueurs en deux dimensions pour caractériser les variations de la composition du sédiment et les structures stratigraphiques les plus fines. Dans ce mémoire, le potentiel de l’imagerie est mis en valeur à travers l’étude de plusieurs cas. L’objectif est de reconstituer des changements environnementaux à partir de l’origine des matières organiques (MO) sédimentaires à hauterésolution rapidement et sans destruction des archives. Plusieurs marqueurs hyperspectraux permettant de comprendre l’origine des MO sont développés sur deux sites d’étude choisis pour leur potentielle signature organique sédimentaire. Dans un environnement méditerranéen, les apports en MO détritique dans les sédiments du lac Bresson tracent les épisodes d'incendie du couvert forestier alors que les variations de carbone organique total (COT) dans une série d’archives sédimentaires reconstruisent les fluctuations de l’érosion glaciaire dans un lac arctique. Dans ces deux cas, la MO d’origine détritique est tracée pour la première fois par une méthode non-destructive et le traçage de la MO issue de la productivitéprimaire aquatique (plus classique) est amélioré par un nouvel indice spectroscopique. Ces marqueurs sont validés par des méthodes utilisées en routine (HPLC, comptage des particules de charbon, pyrolyse Rock-Eval 6) puis calibrés par ces techniques pour reconstruire des concentrations en COT à haute résolution. L’imagerie hyperspectrale permet donc de tracer lacomposition sédimentaire, voire des variations géochimiques, pour quantifier l'origine des apports organiques. Ces résultats apparaissent comme prometteurs et fournissent les bases essentielles pour développer l'utilisation en routine de cette nouvelle technique afin de reconstituer finement les changements environnementaux passés
Over time, lakes trap sedimentary particles that form sedimentary reserves. Tracing the origin of those particles with a precise stratigraphic resolution, involves reconstituting one or more paleo environmental information thus allowing the identification of past environmental changes. Decrypting that information requires a sedimentary carrot analysis technic to identify their high resolution composition indicators. Hyperspectral imagery remains one of the rare technics capable of showing those indicators in a two dimensional form so as to characterize the variations in the composition of the sediment as well as the finer stratigraphic structures. In comparison to the methods used routinely, hyperspectral imagery is a highresolution (nanometers resolution) technic that does not destroy the core of the sediment and is time efficient (1 hour per meter of sediment). In this thesis, the potential of the high resolution imagery is highlighted through the study of several case studies. The aim is to reconstitute environmental changes based on the origin of high resolution sedimentary organic matter (OM) quickly whilst preserving their history. Several hyperspectral indicators have been developed on two carefully chosen study sites to understand the origins of those OM. Those sites were chosen based on their potential sedimentary organic signature. In a Mediterranean environment, detrital OM inputs in the Bresson lake give a history of the various forest fires whereas the organic carbon variations in a series of reserve sediments, reconstruct the fluctuations of glacier erosion in an artic lake. In both cases, the OM of detrital origin is traced for the first time through a non-destructive method. Tracing OM issued from Primary aquatic production is improved with a new spectroscopic index. These indicators are validated by the methods routinely used (HPLC and RE6) then are calibrated by these technics in order to rebuilt high resolution COT concentrations. Hyperspectral imagery allows to trace the sedimentary composition and to see geo chemical variations in order to quantify the origin of organic inputs. Those results seem promising and bring essential foundations to develop the routine use of this new technic in order to reconstitute accurately past environmental changes

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Thèses sur le sujet « Feux de forêt d'Amazonie »

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