Дисертації з теми "Extraction de fouillis de mer"

Nous nous intéressons au problème d’extraction du fouillis de mer dans des images radar marin. Le parti pris est de développer des méthodes de traitement d’image permettant de s’affranchir au mieux d’hypothèses sur la nature du fouillis de mer et du signal d’intérêt. D’une part, nous proposons un algorithme basé sur une approche variationnelle originale : un modèle multiphasique à interface diffuse. Les résultats obtenus montrent que l’algorithme est efficace lorsque le signal d’intérêt a un rapport signal-sur-fouillis suffisamment grand. D’autre part, nous nous intéressons à l’implémentation de schémas de Boltzmann sur réseau pour des problèmes de convection-diffusion à vitesse d’advection non constante et un terme source non nul. Nous décrivons le calcul de la consistance obtenue par analyse asymptotique à l’échelle acoustique et avec un opérateur de collision à temps de relaxation multiples, et étudions la stabilité de ces schémas dans un cas particulier. Les résultats obtenus montrent que les schémas proposés permettent de supprimer le bruit résiduel et de renforcer le signal d’intérêt sur l’image obtenue grâce à la première méthode. Enfin, nous proposons une méthode d’apprentissage permettant de s’affranchir d’hypothèses sur la nature du signal d’intérêt. En effet, en complément de l’algorithme par approche variationnelle, nous proposons un algorithme basé sur le traitement pulse-Doppler lorsque le signal d’intérêt est exo-clutter et a un rapport signal-sur-fouillis faible. Les résultats obtenus à partir du double auto-encodeur que nous proposons, étant comparables aux résultats fournis par chacune des deux méthodes, permettent de valider cette approche
We focus on the problem of sea clutter extraction in marine radar images. The aim is to develop image processing methods allowing us to avoid assumptions about the nature of the sea clutter and the signal of interest. On the one hand, we propose an original algorithm based on a variational approach : a multiphase model with diffuse interface. The results obtained show that the algorithm is efficient when the signal of interest has a sufficiently large signal-to-clutter ratio. On the other hand, we focus on the implementation of lattice Boltzmann schemes for convection-diffusion problems with non-constant advection velocity and non-zero source term. We describe the computation of the consistency obtained by asymptotic analysis at the acoustic scale and with a multiple relaxation time collision operator, and study the stability of these schemes in a particular case. The obtained results show that the proposed schemes allow removing the residual noise and to enhance the signal of interest on the image obtained with the first method. Finally, we propose a learning method allowing us to avoid assumptions on the nature of the signal of interest. Indeed, in addition to the variational approach, we propose an algorithm based on pulse-Doppler processing when the signal of interest is exo-clutter and has a low signal-to-clutter ratio. The results obtained from the proposed double auto-encoder, being comparable to the results provided by each of the two methods, allow validating this approach

Notre etude a pour objectif de proposer des voies d'amelioration d'un radar de patrouille maritime, dans le cadre de la detection de petites embarcations, dans un fouillis de mer forte. La detection radar, a incidence rasante, lorsque la mer est agitee et que les vagues commencent a deferler, est une tache ardue ; il s'agit, en effet, de distinguer des cibles de petites tailles, parmi des echos de mer tres puissants. Les spikes, ces pointes de fouillis de mer, qui se detachent sur un fond de niveau plus faible, sont tres semblables au type de cibles recherchees. Ainsi provoquent-ils des fausses alarmes qui genent la detection. Notre etude a consiste, dans un premier temps, a realiser une analyse bibliographique et experimentale du fouillis de mer. Les mecanismes de retrodiffusion ont ete passes en revue. Ils ont permis de mieux apprehender l'analyse de l'amplitude du fouillis de mer et de sa phase (doppler). Dans un deuxieme temps, apres avoir cerne les limitations des traitements radar actuels et etudie les reponses au probleme de la detection, apportees dans la litterature, nous avons mis en place un detecteur radar, mieux adapte a la discrimination des spikes, qui utilise leurs caracteristiques, mises en evidence dans la premiere partie. Enfin, de maniere a tester les detecteurs implementes, nous avons developpe un simulateur de fouillis de mer a incidence rasante, coherent, qui reproduit le mecanisme imageur du radar de patrouille maritime.

Le but de cette thèse était de développer une méthode d'étalonnage dans le cadre du radar transhorizon NOSTRADAMUS afin d'établir sa capacité de détection en s'affranchissant des limitations liées à la propagation dans l'ionosphère. Cette méthode est fondée sur une analyse spectrale du fouillis de mer et permet d'estimer un paramètre étalon : le coefficient de réflectivité de la mer. La connaissance de ce coefficient permet de déterminer la surface équivalente radar d'une cible susceptible d'être détectée par transposition du bilan énergétique de la mer à celui de cette cible. Ce processus permet alors de prédire les performances du radar en terme de détectabilité. Outre l'analyse spectrale de l'écho de mer, l'étude de l'ionosphère a été indissociable des travaux à mener. En effet, l'ionosphère est un milieu instable qui peut dégrader le spectre.

Les progrès technologiques en systèmes de localisation (AIS, radar, GPS, RFID, etc.), de télétransmission (VHF, satellite, GSM, etc.), en systèmes embarqués et leur faible coût de production a permis leur déploiement à une large échelle. Énormément de données sur les déplacements d'objets sont produites par le biais de ces technologies et utilisées dans diverses applications de surveillance temps-réel comme la surveillance du trafic maritime. L'analyse a posteriori des données de déplacement de navires et d'événements à risques peut présenter des perspectives intéressantes pour la compréhension et l'aide à la modélisation des comportements à risques. Dans ce travail de thèse une méthodologie basée sur la fouille de données spatio-temporelle est proposée pour l'extraction de connaissances sur les comportements potentiellement à risques de navires. Un atelier d'aide à l'analyse de comportements de navires fondé sur cette méthodologie est aussi proposé
The advent of positioning system technologies (AIS, radar, GPS, RFID, etc.), remote transmission (VHF, satellite, GSM, etc.), technological advances in embedded systems and low cost production, has enabled their deployment on a large scale. A huge amount of moving objects data are collected through these technologies and used in various applications such as real time monitoring surveillance of maritime traffic. The post-hoc analysis of data from moving ships and risk events may present interesting opportunities for the understanding and modeling support of risky behaviors. In this work, we propose a methodology based on Spatio-Temporal Data Mining for the knowledge discovery about potentially risky behaviors of ships. Based on this methodology, a workshop to support the analysis of behavior of ships is also proposed

Les radars HF à ondes de surface (HFSWR) trouvent des applications dans la surveillance maritime, l'océanographie ou la détection de cibles. Ils utilisent des ondes HF qui se propagent sur la surface de la mer jusqu'à quelques centaines de km. Néanmoins, ils sont récents et encore peu opérationnels à cause de quelques inconvénients. L'objectif de cette thèse est de résoudre deux de ces inconvénients pour améliorer les performances des HFSWR. Tout d'abord, en réduisant la taille des antennes HF usuelles qui sont beaucoup trop grandes. Pour des raisons pratiques et pour envisager des configurations radars embarquées, il est nécessaire de créer une antenne HF compacte pouvant répondre aux cahier des charges du HFSWR. Deuxième préoccupation, les ondes HF et les vagues interagissent et créent des échos de mer élevés qui peuvent masquer des échos de cibles éventuelles. Le second objectif de cette thèse est donc de réduire ces échos marins gênants par une méthode de filtrage adaptatif.

Le travail présenté dans ce manuscrit porte sur l’isolement exhaustif de métabolites issus d’éponges marines récoltées sur la côte de Nouvelle Géorgie des îles Salomon en juillet 2004. Un total de 65 molécules ont été isolées des éponges Petrosia (Petrosia) crassa, Amorphinopsis excavans et Stylissa carteri. Dix sont des nouveaux composés. Le sarasinoside B4, un nouveau produit isolé de l’éponge Amorphinopsis excavans, est un épimère du sarasinoside B1. Les stylissazoles A-I ont été isolées de l’éponge Stylissa carteri. En outre, les stylissazoles A-E ont une activité kinase et appartiennent à une nouvelle classe de pyrroles-2- aminioimidazoles dont les liaisons reliant les monomères sont exclusivement entre les azotes et les carbones. Ce nouveau mode de dimérisation donne une nouvelle dimension à la diversité moléculaire des pyrroles-2-imidazoles. Ce travail de recherche a permis d’approfondir nos connaissances sur les pyrrole-2- aminoimidazoles et de mettre à jour une nouvelle hypothèse de biogénèse des pyrrole-2-aminoimidazoles
The work described in this manuscript deals with the exhaustive isolation of marine metabolites from marine sponges collected from the coast of New Georgie in Solomon Islands. A total of 65 compounds were isolated from Petrosia (Petrosia) crassa, Amorphinopsis excavans and Stylissa carteri, out if which 10 new compounds were identified. Sarasinoside B4, a new product isolated from Amorphinopsis excavans is an epimer of sarasinoside B1. Stylissazoles A-I were isolated from Stylissa carteri. Stylissazoles A-E have kinase activites and belongs to a new subclass of pyrrole-2-aminoimidazoles dimers, which have exclusively N-C bond between the two monomers. This new subclass of molecules constitute additional mode of dimerization and add another dimension to the molecular diversity of pyrrole-2- aminoimidazoles. This research work allowed us to deepen our knowledge about pyrrole-2-aminoimidazoles and update the universal biogenetic pathway proposed previously for pyrrole-2-aminoimidazoles

La mer côtière est le siège d'activités anthropiques multiples, parfois concurrentes, interagissant avec l'environnement naturel. La compréhension des interactions entre ces activités et le milieu est un objectif majeur de la recherche pour l'aide au développement durable des sociétés humaines. Dans ce contexte, il est notamment indispensable de se focaliser sur les modalités d'utilisation et d'exploitation du milieu par l'Homme. Cela répond à un fort besoin des scientifiques, qui cherchent à évaluer la part de l'activité humaine dans l'évolution des écosystèmes, et des gestionnaires en quête d'informations permettant une vision globale et interdisciplinaire du territoire. Dans ce cadre, le milieu marin pose des problèmes spécifiques. Sur cet espace ouvert, la lisibilité des phénomènes liés aux activités humaines est d'autant plus complexe. Une méthodologie visant à analyser le système est donc proposée. Elle consiste à réaliser une description du déroulement des activités humaines dans l'espace et dans le temps grâce à l'utilisation de filtres spatio-temporels. Cette approche fournit les bases d'une modélisation conceptuelle et logique des usages anthropiques intégrable au sein d'un simulateur de la Dynamique des Activités HUmaines (DAHU). L'exploitation des résultats via un SIG permet la restitution de représentations spatio-temporelles pertinentes et constitue ainsi une information synthétique utile à une gestion concertée de la mer côtière.

L'incidence rasante est un problème spécifique, qui apparaît notamment lorsqu'une antenne est placée sur un mât (télécommunications, défense...) ou sur la côte (surveillance environnementale ou militaire de l'espace maritime). Elle rend la modélisation du problème de diffraction difficile, de par le faible niveau de rétrodiffusion et l'importance de phénomènes complexes comme la diffusion multiple. La question reste importante même si l'écho est très faible, puisqu'il est potentiellement suffisant pour perturber le bon fonctionnement de systèmes antennaires microondes sur un navire. Il porte de plus des informations intéressantes sur l'état de la mer, comme cela a été démontré aux bandes HF et VHF. Un modèle rigoureux de diffraction tridimensionnelle précédemment développé est étendu au calcul des quatre polarisations fondamentales (polarisations Horizontale et Verticale des ondes incidente et réfléchie). Il permet désormais de prendre en compte la conductivité finie de la surface, point crucial dans le cas d'une polarisation incidente Verticale. L'opérateur hyper-singulier impliqué dans l'équation intégrale discrétisée par la méthode des moments est étudié pour évaluer la précision des calculs numériques.Les méthodes approchées de diffraction permettent des calculs numériques beaucoup plus rapides, et sont donc en pratique incontournables. Le modèle rigoureux est donc utilisé, en conjonction avec des données expérimentales, pour servir de référence permettant d'étudier la précision, en incidence rasante et dans le cas de la surface de la mer, de ces méthodes approchées. Nous étudions en particulier la méthode à deux échelles GOSSA, et proposons une correction à son comportement aux angles rasants.Le mouvement de la surface de la mer crée un décalage de fréquence radar dans l'onde rétrodiffusée (effet Doppler), décalage mesuré expérimentalement et que l'algorithme de méthode des moments permet de simuler. Nous étudions par des simulations bidimensionnelles l'évolution du décalage Doppler micro onde avec l'incidence, et l'influence des nonlinéarités de la surface de la mer. Le comportement limite en incidence rasante est précisé, et les contributions respectives des phénomènes électromagnétiques et hydrodynamiques discutées.

The purpose of this master thesis was to investigate how effiecient the extractionof radiofrequency quality metrics from digital video broadcast (DVB) streamscan become using software defined radio. Software defined radio (SDR) is a fairlynew technology that offers you the possibility of very flexible receivers and transmitters where it is possible to upgrade the modulation and demodulation overtime. Agama is interested in SDR for use in the Agama Analyzer, a widely deployedmonitoring probe running on top of standard services. Using SDR, Agama coulduse that in all deployments, such as DVB by cable/terrestrial/satellite (DVBC/T/S), which would simplify logistics. This thesis is an implementation of a SDR to be able to receive DVB-C. TheSDR must perform a number of adaptive algorithms in order to prevent the received symbols from being significantly different from the transmitted ones. Themain parts of the SDR include timing recovery, carrier recovery and equalization.Timing recovery performs synchronization between the transmitted and receivedsymbols and the carrier recovery performs synchronization between the carrierwave of the transmitter and the local oscillator in the receiver. The thesis discusses various methods to perform the different types of synchronizations andequalizations in order to find the most suitable methods.

Les tranferts de techniques ont toujours ete des actes courants et essentiels dans l'histoire des societes. Ils sont au coeur des interactions entre les groupes. De fait, les mecanismes de leur mise en oeuvre et leurs repercussions socioculturelles relevent des champs d'interets de l'anthropologie en general et de la technologie culturelle en particulier. Le transfert de techniques peut alors etre considere comme un objet d'etude ethnographique a part entiere. Il releve de la sphere anthropologique, au meme titre que la religion, l'economie et la parente. C'est un phenomene social qui nous amene au coeur des choix techniques et des processus de transition. De ce fait, en reunissant les logiques de plusieurs systemes sociaux, il cree des interactions fortes, entre des individus et des groupes, interessantes a etudier. Il permet enfin de faire apparaitre la mouvance des rapports sociaux, leur contradiction et les oppositions d'interets. Dans cette optique, l'ouvrage decrit et analyse les conditions d'emergence d'une innovation relative a la production de sel au sein d'une population de guinee maritime, avant l'arrivee d'un projet de transfert auquel nous avons participe. Cette premiere etape ne fait pas exception, dans les themes qu'elle aborde, a la regle de la monographie ethnographique. Dans un deuxieme temps, au regard du contexte social prealablement decrit et qui represente en fait une partie du materiel ethnographique a partir duquel nous avons formule des reperes pour la conception d'une innovation, nous presentons les etapes de notre intervention, qui lie la demarche ethnographique a celle de l'ergonomie francophone, et ses resultats. En filigrane a cette intervention, il y a une reflexion sur les conditions "d'implication" de l'ethnologue dans le cadre de transferts de techniques et une volonte d'aide a la conception d'un systeme technique centre sur l'homme et la societe pourvoyeurs et utilisateurs
Technological transfers have always been current and essential actions in the story of societies. They are constituting one of the most important vector in the understanding of social groups relations. Thus the way people are bringind them into play, as well as their consequential effects are answereable to social anthropology. Technological transfer may fully form the subject of an ethnographic approach, as religion, economy and kinship. It is a social phenomenon which brings us into the heart of technological choices and transition processes. Linking the logic of different social systems, it is creating strong interactions between individuals and groups. In the first part the thesis we are describing and analysing the emergence conditions of a technological choice (salt production) in a susu community before the arrival of an ngo's program in which we were participating. This first stape respects the rule of the anthropology monographic approach. In regard to the social context we described in the first part, the second part deals with the anthropological implication modalities in such a program, knowing that in regard to the ethnographic and french ergonomic methodologies (we named anthropotechnology), we wanted to help in the conception of technical processes focusing more on the providers and users than on the pure technical aspect itself

Les variations naturelles de la communauté macrobenthique des sédiments grossiers ont été étudiées pendant une période de quatre ans dans le contexte d’une demande de concession pour l’extraction des granulats marins dans les gisements des paléovallées du bassin oriental de la Manche. Six campagnes ont été réalisées, deux fois par an (mi-avril et mi-août : pré- et post-recrutement) en 2007, 2009 et 2010. Le jeu de données ainsi obtenu à permis d’une part de montrer que cette communauté benthique présentait une remarquable constance au cours du temps et cela apporte d’autre part de nouveaux éléments de connaissance à la typologie des habitats benthiques des sédiments grossiers du large (EUNIS). Une étude complémentaire sur les caractéristiques fonctionnelles a ensuite permis de montrer que cette communauté benthique présentait de fortes capacités de résistance aux perturbations physiques du milieu, mais des capacités de résilience plus modérées. Ces informations sur la structure et le fonctionnement de la communauté benthique ont permis d’émettre des hypothèses sur les conséquences d’une extraction de granulats marins sur ce site. A partir de cette étude, une gestion adaptative de cette activité anthropique a été proposée par la mise en place d’un protocole de suivi biosédimentaire répondant aux enjeux écologiques associés aux dragages des sédiments marins. Les résultats ainsi obtenus seront, par ailleurs, un apport substantiel à la compréhension scientifique des effets des dragages si la concession était autorisée par les autorités françaises
The natural variation in the coarse sediment benthic community was investigated over a four-year period in the context of an aggregate extraction licence project in the eastern Channel paleovalleys deposits. Six surveys were conducted: twice a year (mid-April: pre- recruitment and the end of August: post-recruitment) in 2007, 2009 and 2010. The data set obtained shows on one hand that the coarse sediment of the benthic community of the eastern English Channel paleovalleys presents an outstanding constancy over time and on another hand, it brings out new pieces of knowledge on benthic habitats typology in offshore coarse sediments (EUNIS). A complementary study on functional features showed that this benthic community has a high resistance to physical disturbance, but lower resilience. This knowledge on benthic community structure and functioning allowed the making of assumptions on the consequences of marine aggregate extraction at this site. An adaptive management of this human activity has then been proposed by the implementation of a benthic monitoring responding to ecological issues associated with marine sediment dredging. Results obtained during this study will also be a substantial input to scientific understanding of dredging impacts should the licence be delivered by French authorities

En milieu marin, la protection des structures métalliques contre la corrosion peut être assurée par la technique de la protection cathodique en utilisant des anodes sacrificielles en aluminium. La solubilisation de ces dernières conduit à l'augmentation de la concentration en aluminium dans les eaux et les sédiments marins. Les résultats des tests de contamination par l'aluminium, en laboratoire, introduit sous forme de sel (sulfate ou chlorure d'aluminium) ou issu de la dissolution électrochimique d'une anode sacrificielle, dimensionnée pour un montage à trois électrodes à courant contrôlé ont montré une sorption de cet aluminium sur le sédiment naturel utilisé, quelle que soit l'origine de l'aluminium testé. Cet aluminium sorbé sur le sédiment naturel est mobile voire potentiellement remobilisable vers la phase aqueuse (piégé essentiellement dans la fraction réductible). Les sédiments deviennent alors une source potentielle de pollution. Les expériences réalisées sur les communautés microphytobenthiques ont montré clairement qu'elles sont affectées par l'exposition à l'aluminium. Cette sensibilité à l'aluminium de ces producteurs primaires est susceptible de constituer une menace pour tout le réseau trophique marin
In the marine environment, the protection of metallic structures against corrosion can be ensured by the technique of cathodic protection, thanks to sacrificial anodes made of aluminium. However, their consumption leads to increasing concentration of aluminium in waters and marine sediments. Tests featuring aluminium as a contaminant have been preceded in laboratory, using aluminium salts (aluminium sulfate and aluminium chloride) or aluminium produced by the dissolution of a sacrificial anode set up with three electrodes and controlled electric current. All results are displaying a sorption of aluminium, regardless of its source, onto the selected natural sediments. The sorbed aluminium is highly labile, and can even diffuse from sediments layers back to aqueous phase (trapped essentially in reducible fraction). Sediments turn then into a latent source of pollution. Experiments with microphytobenthos communities show clearly that they are affected by the exposure to aluminum. This sensitivity to aluminium of those primary producers constitutes a potential threat for the marine trophic network

Ce mémoire est consacré à l'étude chimique de quatre espèces d'algues brunes. La première partie a pour objet la synthèse des données bibliographiques sur les espèces étudiées. Les deux autres parties du mémoire correspondent à l'ensemble du travail expérimental effectué et portent sur : (1) l'étude des extraits lipidiques des algues brunes cladostephus hirsutus, zonaria tournefortii et Bifurcaria Bifurcata, (2) l'étude des fractions volatiles de l'algue brune Dictyopteris membranacea. La première étude a conduit à la purification et à la caractérisation structurale de trois nouveaux métabolites secondaires et dix déjà décrits dans la littérature. La deuxième étude est réservée aux produits volatils de Dictyopteris membranacea obtenus par trois techniques différentes. L'analyse des trois fractions volatiles obtenues a été réalisée par couplage CG/SM. Les données cinétiques de l'extraction par le dioxyde de carbone supercritique ont fait l'objet d'une modélisation mathématique
This thesis is devoted to the chemical study of four brown algae species. The first part is a bibliographie study of the studied species. The two other parts concern the experimental work and consist of two distinct studies: (1) the study of the lipid extracts of Cladostephus hirsutus, Zonaria toumefortii and Bzfircaria Bzfircata, (2) the study of the volatile fractions of Dictyopteris membranacea. The first study has allowed the isolation and characterisation of three new secondary metabolites and ten previously described. The second study is devoted to the volatiles compounds of Dictyopteris membranacea obtained by three methods : hydrodistillation, focused micro-wave assisted hydrodistillation and supercritical fluid extraction. The quantitative analysis of the three fractions has been realized with the GS/MS coupling, with the aim to compare their chemical composition. A mathematical modelisatlon has been done on the kinetic data of the supercritical fluid extraction

Les pyrrole-2-aminoimidazoles (P-2-AIs) sont des métabolites secondaires spécifiques des éponges marines. Ils sont principalement rencontrés dans les familles d’éponge Agelasidae, Halichondridae et Axinellidae. Ainsi l’étude chimique de l’éponge marine Axinella donnani dans le but d’isoler de nouveaux composés P-2-AIs a-t-elle permis un élargissement des connaissances au niveau de la diversité de la famille ainsi qu’une meilleure compréhension de leur biogénèse. Deux lots de cette éponge ont été étudiés afin de mener à l’isolement de 29 composés : parmi lesquels six P-2-AIs dimères nouveaux, un nouveau composé de la famille des manzacidines et un nouveau dimère 3,5-dibromotyrosinique. Les structures de ces nouvelles molécules ont déterminées à l’aide d’expériences RMN 1D et 2D. Une étude de leur stéréochimie absolue a aussi été menée à l’aide de dichroïsme circulaire. Par ailleurs la réalisation d’une chimiothèque d’analogues du dispacamide A a permis l’obtention de 29 analogues différemment substitués qui seront testés sur de nombreuses cibles biologiques afin d’évaluer leurs activités
Pyrrole-2-aminoimidazoles (P-2-AIs) are secondary metabolites specifically encountered in marine sponges. They are mainly found in Agelasidae, Halichondridae and Axinellidae families. Thus, the chemical study of the marine sponge Axinella donnani has led to the extension of the current knowledge about the diversity of the family and a better understanding of their biogenesis. Two batches of the sponges have been studied to lead to the isolation of 29 compounds: among them six P-2-AIs new dimers, a new mazacidin molecule and a new 3,5-bromotyrosine dimer. Their structures have been determined with 1D and 2D NMR spectroscopy experiments. Their absolute configuration has also been studied with circular dichroïsm. Additionally, 29 analogues of dipacamide A have been synthetized in order to test these molecules on various biological targets

Le travail réalisé dans le cadre de cette thèse a pour but de caractériser des signaux aléatoires, rencontrés dans le domaine aérien et sous-marin, en s'appuyant sur une approche statistique. En traitement du signal, l'analyse statistique a longtemps été fondée sous l'hypothèse de Gaussianité des données. Cependant, ce modèle n'est plus valide dès lors que la densité de probabilité des données se caractérise par des phénomènes de queues lourdes et d'asymétrie. Une famille de lois est particulièrement adaptée pour représenter de tels phénomènes : les distributions α-stables. Dans un premier temps, les distributions α-stables ont été présentées et utilisées pour estimer des données synthétiques et réelles, issues d'un sondeur monofaisceau, dans une stratégie de classification de fonds marins. La classification est réalisée à partir de la théorie des fonctions de croyance, permettant ainsi de prendre en compte l'imprécision et l'incertitude liées aux données et à l'estimation de celles-ci. Les résultats obtenus ont été comparés à un classifieur Bayésien. Dans un second temps, dans le contexte de la surveillance maritime, une approche statistique à partir des distributions α-stables a été réalisée afin de caractériser les échos indésirables réfléchis par la surface maritime, appelés aussi fouillis de mer, où la surface est observée en configuration bistatique. La surface maritime a d'abord été générée à partir du spectre d'Elfouhaily puis la Surface Équivalente Radar (SER) de celle-ci a été déterminée à partir de l'Optique Physique (OP). Les distributions de Weibull et ont été utilisées et comparées au modèle α-stable. La validité de chaque modèle a été étudiée à partir d'un test de Kolmogorov-Smirnov.

La présence d’hydrocarbures dans l’environnement que ce soit suite à un déversement accidentel de pétrole en mer ou suite à des apports chroniques, est une préoccupation majeure en raison de leur écotoxicité et de leur potentiel à être bioaccumulés, et ainsi, pénétrer la chaîne alimentaire. Par conséquent, ces molécules sont sous haute surveillance et il est nécessaire de disposer de méthodes analytiques permettant de les identifier et de les quantifier, et ceci, pour des concentrations allant du mg/L au ng/L. Cependant et dans la plupart des cas, les analyses en laboratoire des hydrocarbures, notamment aromatiques, se limitent à la quantification des 16 hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP) identifiés par l’Agence américaine de Protection Environnementale (US-EPA) comme étant dangereux pour l’environnement du fait de leur caractère cancérigène. Or, les hydrocarbures aromatiques polycycliques soufrés (HAPS) ainsi que leurs homologues substitués sont, sur le plan chimique, structurellement proches des HAP, et peuvent donc présenter des risques environnementaux similaires, à savoir être cancérigènes ou mutagènes. Le travail de recherche réalisé s’inscrit dans ce contexte avec pour objectif des développements méthodologiques permettant l’extraction et l’analyse d’une gamme plus large de HAP, des HAPS et leurs dérivés alkylés directement dans les produits pétroliers ou dissous en phase aqueuse. Des protocoles d’extraction par "stir bar sorptive extraction" (SBSE) et par microextraction sur phase solide (SPME), et des méthodes d’analyse par chromatographie en phase gazeuse couplée à la spectrométrie de masse simple (GC-MS) et en tandem (GC-MS-MS) ont été développés. Les résultats obtenus plaident en faveur de ces méthodologies aussi bien en termes de linéarité de la réponse qu’en termes de sensibilité, méthodologies qui ont été appliquées avec succès pour la détermination des analytes d’intérêt dans des fractions solubles préparées au laboratoire (WAF et WSF). Pour la CG-MS-MS, si elle se révèle particulièrement adaptée car elle apporte un degré de certitude élevé, elle n’en reste pas moins une technique délicate à mettre en oeuvre, notamment dans le cas des composés alkylés pour lesquels des solutions étalons ne sont pas disponibles. Pour pallier cette difficulté, un produit de référence contenant l’ensemble des analytes d’intérêt a été caractérisé. Pour les composés alkylés non disponibles commercialement, des appro-ximations ont été effectuées par MS simple en se basant sur une analyse comparée des coefficients de réponse en mode MRM et SIM. La méthodologie ainsi mise au point a permis de caractériser le fioul de l’Erika avec une faible variabilité des résultats. Ce produit peut servir de référence pour l’analyse quantitative de l’ensemble des familles de composés identifiés dans cette étude
The presence of hydrocarbons in the environment either as a result of oil spills at sea or due to chronic discharge is a major concern because of their ecotoxicity and their potential to bioaccumulate and thus enter the food chain. Therefore, these molecules are closely monitored and reliable analytical methods are required to identify and quantify them, for concentrations ranging from mg/L to ng/L. However, in most cases, laboratory analyses of hydrocarbons, especially aromatic hydrocarbons, are limited to the quantification of 16 polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) identified by the U.S. Environmental Protection Agency (U.S. EPA) as hazardous to the environment due to their carcinogenic nature. However, polycyclic aromatic sulphur heterocycles (PASHs) and their substituted homologs are, in chemical terms, structurally similar to PAHs, and therefore can pose similar environmental risks, i.e. they can be carcinogenic or mutagenic. In this context, the research work carried out aims to develop methodologies for the extraction and analysis of a wider range of PAHs, PASHs and their alkyl derivatives directly in oil or dissolved in the aqueous phase. Extraction protocols by stir bar sorptive extraction (SBSE) and solid phase microextraction (SPME), and methods of analysis by gas chromatography coupled with mass spectrometry (GC-MS) and with tandem mass spectrometry (GC-MS-MS) have been developed. The results argue in favor of these methodologies both in terms of linearity of the response and in terms of sensitivity. These methodologies that have been successfully applied for the determination of analytes of interest in the water accommodated fraction and water soluble fraction prepared in the laboratory (WAF and WSF). For GC-MS-MS, while it is particularly suitable because it provides an additional level of selectivity, it is a difficult technique to implement, in particular in the case of molecules for which no calibration solutions are available. To overcome this difficulty, a reference oil containing all the target molecules was characterized. For alkylated compounds that are not commercially available, approximations were made by simple MS, based on comparative analysis of response coefficients in MRM (Multiple Reaction Monitoring) and SIM (Single Ion Monitoring) modes. The finalized method was used to characterize the Erika fuel oil, with low variability in the results. This product can be used as a reference for the quantitative analysis of all the families of molecules identified in this study

Les colonnes à bulles sont des contacteurs gaz-liquide très répandus en milieu industriel, notamment dans des applications de procédés chimiques, biologiques et minéralogiques. Dans la gamme de colonne à bulles disponible, l'airlift sous dépression est une innovation française présentant des caractéristiques très intéressantes pour le pompage hydraulique, le transfert de masse et la séparation des matières en suspension. Ce travail de thèse s'inscrit dans le cadre du développement de cet airlift amélioré, très utilisé dans le milieu industriel. L'objectif de la thèse est la caractérisation hydrodynamique de la colonne airlift sous dépression et l'analyse de ses capacités à assurer la fonction de séparation solide-liquide pour des particules en suspension. Le travail est exclusivement expérimental et le dispositif expérimental est constitué d'une colonne à bulles verticale transparente en plexiglass soumise à une dépression en tête et connectée à un bassin de recirculation hydraulique. L'analyse hydrodynamique a été réalisée à l'aide de capteur de pression différentielle pour l'étude globale et à l'aide d'une double sonde optique pour une caractérisation locale. Les résultats obtenus ont permis d'étudier le régime d'écoulement pour les principaux paramètres : le taux de vide, la vitesse d'ascension et le diamètre des bulles. La Vélocimétrie par Images des Particules a été appliquée pour visualiser et analyser les structures d'écoulement dans le bassin de recirculation. Les capacités extractives de la colonne ont été étudiées en eau douce avec ajout de produits tensioactifs. La caséine soluble et le Methyl Iso Butyl Carbinol (MIBC) sont les deux tensioactifs qui ont donné les meilleurs résultats en termes de séparation solide-liquide des matières en suspension. Ce travail a contribué à la compréhension de l'hydrodynamique des airlift sous dépression et a permis de mettre en évidence les potentialités de cette colonne dans le processus de séparation solide-liquide. Le travail ouvre aussi la voie à la modélisation numérique de l'hydrodynamique de la colonne en s'appuyant sur les résultats expérimentaux
Bubble columns are gas-liquid contactors widely used in industry, especially in chemical, biological and mineralogical process applications. In the range of bubble columns available, the vacuum airlift is a French innovation with very interesting characteristics for hydraulic pumping, mass transfer and suspended matter separation. This thesis work is part of the development of this improved airlift, which is widely used in the industrial environment. The objective of the thesis is the hydrodynamic characterization of the airlift column under vacuum and analysis of its capacities to ensure the solid-liquid separation function. This work is exclusively experimental and the experimental setup is a vertical bubble column in plexiglass under vacuum and connected to a recirculation basin. The hydrodynamic analysis was carried out using a differential pressure sensor for the global study and using a double optical probe for local characterization. Results obtained made it possible to study flow regime. The main parameters obtained are the void fraction, superficial velocity and bubbles diameter. Particle Image Velocimetry is applied to visualize and analyze the flow structures in the recirculation basin. The extracting capacities of the column were studied in tap water with the addition of surfactants. Soluble casein and Methyl Iso Butyl Carbinol (MIBC) are the two surfactants that have given the best results in terms of solid-liquid separation of suspended matter. This work contributed to the understanding hydrodynamics for vacuum airlift column and helped to highlight the potential of this column in the solid-liquid separation process. This work also opens the way to numerical modelling of airlift column hydrodynamics from experimental results