Dissertations / Theses: 'Classification de l’occupation du sol'

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Dugas-Simard, Alain. "Évaluation de quelques sources d’erreur dans un inventaire de l’occupation du sol par terrain agricole à Sainte-Foy (Québec), produit à l’aide d’une image SPOT-1." Mémoire, Université de Sherbrooke, 1991. http://hdl.handle.net/11143/8265.

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Abstract:

Un inventaire de l'occupation du sol pour chaque terrain agricole en milieu périurbain peut être produit par le croisement (automatisé) entre une image satellitaire classifiée et une image des terrains, provenant du cadastre numérisé. Trois sources d'erreur sont examinées. L'erreur planimétrique, créée par la ""rasteurisation"" des polygones-terrain, l'erreur dans les proportions des classes d'occupation du sol due à la résolution spatiale, et l'erreur de la classification elle-même. Les résultats démontrent que chacune de ces erreurs varie en fonction des terrains, donnant des inventaires de qualité inégale. Il est difficile de les corréler avec les dimensions des terrains, et de fixer ainsi des dimensions minimales nécessaires au succès de l'inventaire agricole.

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Roy, Hari Gobinda. "Évolution de l’évolution de l’occupation du sol (1950-2025) et impacts sur l’érosion du sol dans un bassin versant méditerranéen." Thesis, Université Côte d'Azur (ComUE), 2016. http://www.theses.fr/2016AZUR2024/document.

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Abstract:

La question du changement de la couverture terrestre est devenue importante dans le monde entier au cours des dernières années, non seulement pour les chercheurs, mais aussi pour les planificateurs urbains et les écologistes qui préconisent l'utilisation durable des terres dans l'avenir. En Europe méditerranéenne, les caractéristiques de couverture du sol ont considérablement changé depuis la Seconde Guerre mondiale en raison des activités humaines intensives, de la croissance de la population, et de l'étalement urbain et touristique. La plupart des études antérieures sur les changements de l’occupation du sol dans la région méditerranéenne se sont centrées sur un problème particulier et / ou ont décrit un type spécifique de changement de la couverture terrestre. Peu de recherches ont pris en compte les transformations de plusieurs catégories d’occupation du sol en même temps. De même, rares sont les travaux qui considèrent plusieurs variables dans le changement de l’occupation du sol au cours du temps, au-delà des traditionnels effets de l’altitude et de la pente. Nous souhaitons ici intégrer la variété des catégories et des composantes d’évolution. En outre, si certaines études à propos de la modélisation des mutations de la couverture terrestre se concentrent sur les variables d’influence, peu se penchent sur l’influence de la période historique et des échelles de temps différentes sur la prédiction. Ainsi, dans cette thèse, les changements de l’occupation du sol ont été prédits en utilisant différentes échelles de temps pour évaluer les impacts de la période historique dans la prédiction de la carte de la couverture terrestre d'ici 2025. Enfin, si l’étendue spatiale varie dans les différentes recherches, il semble utile de s’interroger sur les effets de la taille du terrain d’étude et de la résolution des cellules prises en compte, dans la prédiction. Les transformations de l’occupation du sol ont un impact significatif sur la dégradation des terres, y compris l'érosion des sols
The European Mediterranean coastal area has experienced widespread land cover change since 1950 because of rapid urban growth and expansion of tourism. Urban sprawl and other land cover changes occurred due to post-war economic conditions, population migration, and increased tourism. Land cover change has occurred through the interaction of environmental and socio-economic factors, including population growth, urban sprawl, industrial development, and environmental policies. In addition, rapid expansion of tourism during the last six decades has caused significant socioeconomic changes driving land cover change in Euro-Mediterranean areas. Mediterranean countries from Spain to Greece experienced strong urban growth from the 1970’s onwards, and a moderate growth rate is projected to continue into the future. Land cover change can result in environmental changes such as water pollution and soil degradation. Several previous studies have shown that Mediterranean vineyards are particularly vulnerable to soil erosion because of high rainfall intensity and the fact that vineyards are commonly located on steeper slopes and the soil is kept bare during most of the cultivation period (November to April) when precipitation is at its highest. The main objective of this thesis is to predict long-term soil erosion evolution in a Mediterranean context of rapid urban growth and land use change at the catchment scale. In order to achieve this, the following specific aims have been formulated: (i) to analyze the spatial dynamics of land cover change from 1950 to 2008; (ii) to compare the impact of historical time periods on land cover prediction using different time scales; (iii) to test the impacts of spatial extent and cell size on LUCC modeling; and (iv) to predict the impact of land cover change on soil erosion for 2025

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Niamien, N'goran David. "Evaluation du potentiel des données radar multi-paramètres pour la cartographie en milieu tropical : applications en Guyane française et en Côte d’Ivoire." Thesis, Paris Est, 2013. http://www.theses.fr/2013PEST1195/document.

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Abstract:

Depuis 2007, une nouvelle génération de radar satellitaires imageurs plus performants permet de renouveler les approches cartographiques et ce, en particulier, sur les zones tropicales où l'acquisition des images optiques est difficile du fait de la présence quasi permanente de nuages. Ces radars opèrent en différentes longueurs d'onde (bande L, C, X), différentes polarisations et avec des résolutions spatiales variables (Très Haute Résolution à Moyenne Résolution Spatiale).Nos sites d'étude se situent en Guyane française et en Côte d'Ivoire en contexte climatique tropical humide. Sur la Guyane française de nombreuses études antérieures garantissent une connaissance géographique riche et détaillée, nos recherches porteront sur la méthodologie de traitement et d'analyse d'images radar multi-paramètres (longueur d'onde, polarisation, résolution) et de leur exploitation conjointe avec des images optiques très haute résolution spatiale en vue d'effectuer le suivi temporel des milieux rencontrés localement (forêt dense sur socle, plaine littorale, forêt de mangrove, zones humides…).Une fois ce bilan détaillé et argumenté, effectué sur la Guyane, les recherches se porteront sur des zones test en Côte d'Ivoire qui contrairement à la Guyane, ne disposent pas de connaissances géographiques de qualité mais où le climat tropical rend, comme en Guyane, l'usage des images radar incontournable. Le premier chapitre de ce travail décrit les milieux rencontrés sur nos zones d'étude ainsi que les données disponibles sur chacun d'entre eux. Le second chapitre porte sur la méthodologie de traitement et d'analyse d'images radar multi paramètres et de leur exploitation conjointe avec des images optiques très haute résolution spatiale. Deux approches d'évaluation des images y sont discutées. Une première approche, basée sur la photo-interprétation, s'appuie sur les documents cartographiques existants, les levés de terrain pour évaluer visuellement les images. Une seconde approche aborde l'évaluation grâce aux méthodes de classification supervisée pour lesquelles deux techniques ont été utilisées : la classification SVM et la classification orientée objet. Le troisième chapitre est consacré aux applications thématiques des images sur les zones test situées en Guyane française et en Côte d'Ivoire. Y sont abordées la cartographie de l'occupation du sol, le suivi des zones humides littorales et la dynamique côtière et toutes ces applications pouvant conduire à la mise à jour des documents cartographiques existants
Since 2007, the launch of fully polarimetric SAR sensors has significantly improved the potential of satellite SAR data for the vegetation cartography. These sensors allow to make a complete description of the polarization state of the backscattered wave whatever the polarization configuration of the incident wave. Polarimetric data are sensitive to the geometrical structure of the vegetation cover, bringing a significant contribution for vegetation cartography. Different fully polarimetric sensors have been launched since 2007: ComoSkyMed, RADARSAT-2, and PALSAR sensors allowing observations in X, C, and L bands, with spatial resolution ranging from 1 to 30 m. Pilote sites are French Guiana (French) and Ivory coast (West African country) in humid tropical zone. In French Guiana, many studies in the past years guarantee a rich and detailed geographical knowledge, our works concern the multi parameters radar image analysis method (wavelength, polarization, resolution) and their exploitation together with external mapping data in the aim of implementing the temporal survey of the locally encountered environment (dense forest, coastal plains, mangrove forests, wetlands,…). In fact, with 80% of forest cover, French Guyana needs an update of existing cartographic documents to quantify the evolution of his dynamic vegetation. Once this assessment made on the Guyana was detailed and argued, the researches will concern to test zones in Ivory Coast which contrary to the Guyana, do not have geographical quality knowledge but where the tropical climate makes the use of radar images necessary as in Guyana. The first chapter of this work describes the fields met on our areas of study as well as the data available on each of them. Second chapter focuses on the methodology of processing and analysis of multicriterias radar images and their joint exploitation with optical images of very high-spatial resolution. Then, two approaches of evaluation of the images are discussed. A first approach, based on photo-interpretation, relies on the existing cartographic documents and on the land surveys to estimate visually the images. A second approach stating the evaluation thanks to the supervised classification for which two techniques were used: the SVM classification and the object-oriented classification. The third chapter is dedicated to the thematic applications of images on the test areas situated in French Guyana and in Ivory Coast. The mapping of the land use, the follow-up (survey) of the littoral wetlands and the coastal dynamics, all these applications can lead to the update of the existing cartographic documents

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Carleer, Alexandre. "Region-based classification potential for land-cover classification with very high spatial resolution satellite data." Doctoral thesis, Universite Libre de Bruxelles, 2006. http://hdl.handle.net/2013/ULB-DIPOT:oai:dipot.ulb.ac.be:2013/210852.

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Abstract:

Abstract

Since 1999, Very High spatial Resolution satellite data (Ikonos-2, QuickBird and OrbView-3) represent the surface of the Earth with more detail. However, information extraction by multispectral pixel-based classification proves to have become more complex owing to the internal variability increase in the land-cover units and to the weakness of spectral resolution.

Therefore, one possibility is to consider the internal spectral variability of land-cover classes as a valuable source of spatial information that can be used as an additional clue in characterizing and identifying land cover. Moreover, the spatial resolution gap that existed between satellite images and aerial photographs has strongly decreased, and the features used in visual interpretation transposed to digital analysis (texture, morphology and context) can be used as additional information on top of spectral features for the land cover classification.

The difficulty of this approach is often to transpose the visual features to digital analysis.

To overcome this problem region-based classification could be used. Segmentation, before classification, produces regions that are more homogeneous in themselves than with nearby regions and represent discrete objects or areas in the image. Each region becomes then a unit analysis, which makes it possible to avoid much of the structural clutter and allows to measure and use a number of features on top of spectral features. These features can be the surface, the perimeter, the compactness, the degree and kind of texture. Segmentation is one of the only methods which ensures to measure the morphological features (surface, perimeter.) and the textural features on non-arbitrary neighbourhood. In the pixel-based methods, texture is calculated with mobile windows that smooth the boundaries between discrete land cover regions and create between-class texture. This between-class texture could cause an edge-effect in the classification.

In this context, our research focuses on the potential of land cover region-based classification of VHR satellite data through the study of the object extraction capacity of segmentation processes, and through the study of the relevance of region features for classifying the land-cover classes in different kinds of Belgian landscapes; always keeping in mind the parallel with the visual interpretation which remains the reference.

Firstly, the results of the assessment of four segmentation algorithms belonging to the two main segmentation categories (contour- and region-based segmentation methods) show that the contour detection methods are sensitive to local variability, which is precisely the problem that we want to overcome. Then, a pre-processing like a filter may be used, at the risk of losing a part of the information. The “region-growing” segmentation that uses the local variability in the segmentation process appears to be the best compromise for the segmentation of different kinds of landscape.

Secondly, the features calculated thanks to segmentation seem to be relevant to identify some land-cover classes in urban/sub-urban and rural areas. These relevant features are of the same type as the features selected visually, which shows that the region-based classification gets close to the visual interpretation.

The research shows the real usefulness of region-based classification in order to classify the land cover with VHR satellite data. Even in some cases where the features calculated thanks to the segmentation prove to be useless, the region-based classification has other advantages. Working with regions instead of pixels allows to avoid the salt-and-pepper effect and makes the GIS integration easier.

The research also highlights some problems that are independent from the region-based classification and are recursive in VHR satellite data, like shadows and the spatial resolution weakness for identifying some land-cover classes.

Résumé

Depuis 1999, les données satellitaires à très haute résolution spatiale (IKONOS-2, QuickBird and OrbView-3) représentent la surface de la terre avec plus de détail. Cependant, l’extraction d’information par une classification multispectrale par pixel devient plus complexe en raison de l’augmentation de la variabilité spectrale dans les unités d’occupation du sol et du manque de résolution spectrale de ces données. Cependant, une possibilité est de considérer cette variabilité spectrale comme une information spatiale utile pouvant être utilisée comme une information complémentaire dans la caractérisation de l’occupation du sol. De plus, de part la diminution de la différence de résolution spatiale qui existait entre les photographies aériennes et les images satellitaires, les caractéristiques (attributs) utilisées en interprétation visuelle transposées à l’analyse digitale (texture, morphologie and contexte) peuvent être utilisées comme information complémentaire en plus de l’information spectrale pour la classification de l’occupation du sol.

La difficulté de cette approche est la transposition des caractéristiques visuelles à l’analyse digitale. Pour résoudre ce problème la classification par région pourrait être utilisée. La segmentation, avant la classification, produit des régions qui sont plus homogène en elles-mêmes qu’avec les régions voisines et qui représentent des objets ou des aires dans l’image. Chaque région devient alors une unité d’analyse qui permet l’élimination de l’effet « poivre et sel » et permet de mesurer et d’utiliser de nombreuses caractéristiques en plus des caractéristiques spectrales. Ces caractéristiques peuvent être la surface, le périmètre, la compacité, la texture. La segmentation est une des seules méthodes qui permet le calcul des caractéristiques morphologiques (surface, périmètre, …) et des caractéristiques texturales sur un voisinage non-arbitraire. Avec les méthodes de classification par pixel, la texture est calculée avec des fenêtres mobiles qui lissent les limites entre les régions d’occupation du sol et créent une texture interclasse. Cette texture interclasse peut alors causer un effet de bord dans le résultat de la classification.

Dans ce contexte, la recherche s’est focalisée sur l’étude du potentiel de la classification par région de l’occupation du sol avec des images satellitaires à très haute résolution spatiale. Ce potentiel a été étudié par l’intermédiaire de l’étude des capacités d’extraction d’objet de la segmentation et par l’intermédiaire de l’étude de la pertinence des caractéristiques des régions pour la classification de l’occupation du sol dans différents paysages belges tant urbains que ruraux.
Doctorat en sciences agronomiques et ingénierie biologique
info:eu-repo/semantics/nonPublished

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Postadjian, Tristan. "Vers une occupation du sol France entière par imagerie satellite à très haute résolution." Thesis, Paris Est, 2020. http://www.theses.fr/2020PESC2018.

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Abstract:

La connaissance de la couverture des territoires en terme d’occupation des sols est devenue un enjeu majeur du XXIème siècle. Que ce soit à l’échelle nationale ou à une échelle plus globale, les initiatives se multiplient pour proposer des cartographies d’occupation des sols qui répondent à des besoins propres à chacune. Consistant à classer des objets présents sur le sol selon des nomenclatures prédéfinies, la tâche est fastidieuse à l’heure actuelle avec des processus essentiellement manuels ou semi-manuels, nécessaires pour garantir le respect de certaines qualités et spécifications. La télédétection spatiale a connu un essor conséquent avec la multiplication des capteurs optiques d’observation de la Terre disponibles et de leur diversité en terme de résolutions spectrale, spatiale et temporelle. Ces capteurs optiques proposent chacun une description de la surface terrestre qui leur est propre. Les satellites SPOT 6 et SPOT 7 sont dotés de capteurs optiques à très haute résolution spatiale, et acquièrent des images dans quatre bandes spectrales à très haute résolution après pan-sharpening (1,5m). L’IGN, à partir de ces acquisitions SPOT disponibles sur le pôle de données surfaces continentales THEIA, produit chaque année une couverture d’orthophotos sur l’ensemble du territoire français. La problématique de cartographie de l’occupation des sols automatique à partir d’images aériennes ou satellites occupe la communauté de télédétection depuis longtemps, par le biais de processus de classification supervisés, tels que les SVMs, ou les forêts aléatoires pour, entre autres, la vitesse d’exécution de ces derniers. Mais les résultats obtenus par ces méthodes n'ont pas encore permis une réelle automatisation, notamment en adéquation avec des spécifications existantes (erreurs encore trop importantes). En parallèle de ces algorithmes depuis longtemps utilisés, des méthodes d’apprentissage automatique d’un genre nouveau, bien que reposant sur des concepts remontant aux années 1950, émergent depuis une décennie. L’apprentissage profond a fait ses preuves dans de nombreux domaines depuis le traitement naturel du langage, à la reconnaissance d’objets dans des images. Cet essor récent est la conséquence de la disponibilité de grandes bases de données d'apprentissage, ainsi que la croissance globale des puissances de calcul. Représentants principaux de cette famille d’apprentissage, les réseaux de neurones profonds ont un impact au quotidien. Que ce soit au niveau académique en terme de recherche, au niveau sociétal, au travers des smartphones par exemple, ou même au niveau politique, avec les questions déontologiques que cela peut poser en terme de confidentialité des données (RGPD) et de protection des libertés individuelles, l'apprentissage profond est au cœur de technologies utilisées par la plupart des gens à leur insu. En effet, pour afficher de telles performances dans tant de domaines, ces algorithmes nécessitent de gros volumes de données. Les bases de données géographiques de l’IGN sont donc une opportunité dans notre cas, permettant d’exploiter au mieux les images très haute résolution monoscopiques acquises par les satellites SPOT 6 et 7 en les classifiant automatiquement par réseaux de neurones profonds appris sur ces mêmes bases de données. C’est cette approche que nous proposons dans ces travaux de thèse, avec une volonté d’étudier cette problématique tout en se plaçant dans un cadre plus large à visée opérationnelle. Nous étudions les possibilités de transfert d’apprentissage qui offre beaucoup d’avantages en matière de charges de calcul et de jeu d’apprentissage. Enfin, l’exploitation jointe d’images aériennes et de réseaux de neurones profonds est étudiée, avec un accent mis sur la préparation des données d’apprentissage issues des bases de données géographiques de l’IGN qui présentent certains inconvénients
For political or environmental matters, land cover mapping has become more and more important since the beginning of the XXIst century. This mapping consists in, given a set of land cover classes, classifying ground-level objects according to these classes. Adressing very various applications, from a local scale (city-wise) to a more global scale (world-wide), several projects have been initiated so as to build land cover maps that would fit one of these applications. However, the current means to achieve this mapping are mainly manual, leading to high cost of production both in terms of man power and processing time. The task of building relevant land cover maps lies also in being able to monitor various phenomena in time, but acquiring data can be expansive for frequent updates or computation of maps at large scale. Yet, remote sensors have multiplied for the past two decades and the panel of such sensors is very wide and diverse in a spectral way and in terms of resolution. Among them, optical sensors boarded on Earth observation satellites acquire images in the visible and infrared spectrums, with high revisit time capabilities. SPOT 6 and 7 were launched in 2012 and 2014 respectively, and offer very high resolution images at 1.5m, in four bands. The French Mapping Agency computes each year a full France coverage from the SPOT data available through the THEIA data portal. Although this task has been widely studied in the past by the remote sensing community, by the means of supervised classifiers such as SVMs or random forests, none of the results have yet led to truly automated and satisfying maps that match existing specifications due to mislabelling errors that occur too often. In terms of methodology, the deep learning, and more specifically deep neural networks have proved to be far more efficient than other machine learning algorithms in various fields of research, from computer vision to natural language processing and system recommendation. These days, deep learning has become a part of everyday life, not only for academic research purposes, but also it society where it runs in the background of our smartphones for various tasks. Such ubiquity raises ethical issues: in particular, users’ browsing habits and behaviours are often monitored without them knowing to feed these algorithms. This heavy need for data is what allows deep learning to sketch more accurately a user behaviour, thus leading to more suitable commercial offers based on a history of purchases for instance.In our work, the French Mapping Agency topographic databases represent a real opportunity to massively train deep neural networks on the SPOT monoscopic very high resolution images, so as to produce land cover maps. The works reported in this dissertation are focused on this problematic of land cover mapping with deep neural networks on SPOT 6 and 7 data, with the additional constraint of tackling this task in a more general operational environment (large scale land cover mapping). This latter point ensures that the conducted experiments address occurring questions when classifying large geographic areas. For instance, a specific SPOT coverage is made of one image per territory, which means adjacent areas can have been acquired at different dates, leading to strong appearance discrepancies. Transfer learning is a tool that can help a lot in lots of scenarii so as to reduce both time computation and needs for training samples. Finally, in a context of the automatic update or re-computation of existing topographic database, the use of aerial images in deep neural networks is assessed in several tasks, with an emphasis on the training dataset conception from topographic database that can include some drawbacks

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Trias-Sanz, Roger. "Semi-automatic rural land cover classification from high resolution remote sensing images." Paris 5, 2006. http://www.theses.fr/2006PA05S005.

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Abstract:

Cette thèse présente un chaine d'analyse d'image qui, à partir d'images numériques à haute résolution et à trois ou quatre canaux (50 cm, couleur et, dans certains cas, proche infrarouge), mais aussi en s'appuyant sur le parcellaire cadastral, rend une segmentation des images en parcelles agraires (champs, forêts, vignes,. . . ) et une classification de celles-ci, avec une très haute fiabilité, et attribue à chaque segment classifié une mesure qui indique la confiance que le système a en cette classification. Elle inclut une étude sur l'intérêt de la texture et les espaces de couleur pour la segmentation et la classification, deux méthodes de recalage de graphes sur une image, un modèle de probabilité novateur et ses algorthmes de classification par régions associées, et un éstimateur très précis de la période et de l'orientation
This thesis presents a complete image analisys system which, from high-resolution 3 or 4-channel digital images (50 cm, colour and optionally near infrared), and using the cadastre database, segments the images into agriculturally-homogeneous regions, (fields, forests, vines, and so on) and classifies these regions, tagging each classified region with a confidence measure which indicates the system's confidence in each classification. It includes a study of the value of texture features and transformed colour spaces for segmentation and classification, two methods for registering a graph onto an image, a novel probability model and associated per-region classification algorithms, and a high precision period and orientation estimator

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Regnier, Julie. "Variabilité de la réponse sismique : de la classification des sites au comportement non-linéaire des sols." Phd thesis, Université Paris-Est, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00906072.

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Abstract:

La configuration géologique des couches de sol proches de la surface peut modifier fortement le mouvement sismique en surface (effets de site lithologiques). Ces effets de sites peuvent être évalués numériquement ou empiriquement. Ce travail s'inscrit dans la thématique de l'évaluation des effets de site lithologiques et de la variabilité de la réponse sismique des sites. Il se base principalement sur l'analyse d'enregistrements de séismes. Nous avons étudié dans un premier temps la variabilité de la réponse sismique, par classe de sites et pour des mouvements sismique faibles (variabilité inter-sites), puis une partie de la variabilité inter-évènements en un site, due aux effets du comportement non-linéaire des sols. Enfin, nous avons inversé les courbes de réponse du site afin de préciser à quelles profondeurs le comportement du sol est non-linéaire. La base de données accélérométriques KiK-net (Japon) est constituée de 688 forages instrumentés avec un capteur en surface et un autre en fond de puits. Cette configuration en réseau vertical permet de calculer en chacun des sites la courbe de réponse empirique du forage. Ce réseau a été choisi compte tenu du nombre important de sites instrumentés, du nombre de séismes enregistrés (plus de 46 000 enregistrements ont été recueillis et analysés) et de l'existence de caractérisation géotechnique des sites (profils de vitesse de propagation des ondes de cisaillement et de compression).L'analyse de la variabilité de la réponse sismique par classe de site nous a permis de préciser les paramètres qui seraient à mesurer afin d'améliorer l'évaluation des effets de site. En régime linéaire, il s'agit du gradient du profil de vitesse calculé jusqu'à 30 m (B30) ou 100 m (B100) et de la fréquence de résonance fondamentale (f0). Ces paramètres pourraient être utilisés afin de réduire la variabilité inter-sites du mouvement sismique en surface (i.e. variabilité dans les GMPEs Equations prédictives du mouvement sismique).L'analyse de la variabilité inter-évènement associée au comportement non-linéaire des sols nous a fourni les paramètres pertinents pour l'analyse des sites en régime non-linéaire : B30, l'amplification maximale (Apred) et la fréquence associée (fpred). Cette analyse a également montré : - que le PGA (Peak Ground Acceleration, accélération maximale du sol) est un paramètre pertinent pour l'étude des effets du comportement non-linéaire des sols sur la réponse des sites. - que, quelque soit le site, le comportement non-linéaire des sols affecte la courbe de réponse du site à partir d'accélérations modérées (75 cm/s2 en fond de puits). - que la caractérisation non-linéaire d'un site, en vue de l'évaluation des effets de sites, pourrait être réduite à la caractérisation des couches de sol superficielles. Cette dernière assertion peut avoir une influence importante pour la caractérisation non-linéaire des sites. Elle a été confirmée par l'inversion comparée des fonctions de transfert forages linéaires et non-linéaires. Finalement, notre travail a également montré :* que l'analyse de sensibilité de la colonne de sol " à priori " est un bon outil pour déterminer la résolution de l'inversion compte tenu des informations disponibles ainsi que les paramètres du sol contrôlant les pics d'amplification.* que l'utilisation conjointe de l'analyse de sensibilité et de la comparaison des fonctions de transfert, sans étape d'inversion, pouvait être suffisante pour évaluer les profondeurs où le sol peut avoir un comportement non-linéaire important

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Veith, Susanne R., France M. Berruex, Eric Hughes, and Sotiris E. Pratsinis. "Modelling aroma release from silica Sol-Gel particles using self-diffusion data obtained under magic angle spinning conditions." Diffusion fundamentals 3 (2005) 27, S. 1-2, 2005. https://ul.qucosa.de/id/qucosa%3A14318.

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Leblanc, Philippe. "Méthode de classification de la difficulté des terrains en fonction des obstacles jonchant le sol des sites forstiers à dégager." Thesis, Université Laval, 2007. http://www.theses.ulaval.ca/2007/24157/24157.pdf.

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Serna, Morales Andrés Felipe. "Analyse sémantique de nuages de points 3D dans le milieu urbain : sol, façades, objets urbains et accessibilité." Thesis, Paris, ENMP, 2014. http://www.theses.fr/2014ENMP0052/document.

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Abstract:

Les plus grandes villes au monde disposent de plans 2D très détaillés des rues et des espaces publics. Ces plans contiennent des informations relatives aux routes, trottoirs, façades et objets urbains tels que, entre autres, les lampadaires, les panneaux de signalisation, les poteaux, et les arbres.De nos jours, certaines autorités locales, agences nationales de cartographie et sociétés privées commencent à adjoindre à leurs cartes de villes des informations en 3D, des choix de navigation et d'accessibilité.En comparaison des premiers systèmes de scanning en 3D d'il y a 30 ans, les scanners laser actuels sont moins chers, plus rapides et fournissent des nuages de points 3D plus précis et plus denses.L'analyse de ces données est difficile et laborieuse, et les méthodes semi-automatiques actuelles risquent de ne pas être suffisamment précises ni robustes. C'est en ce sens que des méthodes automatiques pour l'analyse urbaine sémantique en 3D sont nécessaires.Cette thèse constitue une contribution au domaine de l'analyse sémantique de nuages de points en 3D dans le cadre d'un environnement urbain.Nos méthodes sont basées sur les images d'élévation et elles illustrent l'efficacité de la morphologie mathématique pour développer une chaîne complète de traitement en 3D, incluant 6 étapes principales:i)~filtrage et pré-traitement;ii)~segmentation du sol et analyse d'accessibilité;iii)~segmentation des façades;iv)~détection d'objets;v)~segmentation d'objets;vi)~classification d'objets.De plus, nous avons travaillé sur l'intégration de nos résultats dans une chaîne de production à grande échelle.Ainsi, ceux-ci ont été incorporés en tant que ``shapefiles'' aux Systèmes d'Information Géographique et exportés en tant que nuages de points 3D pour la visualisation et la modélisation.Nos méthodes ont été testées d'un point de vue qualitatif et quantitatif sur plusieurs bases de données issues de l'état de l'art et du projet TerraMobilita.Nos résultats ont montré que nos méthodes s'avèrent précises, rapides et surpassent les travaux décrits par la littérature sur ces mêmes bases.Dans la conclusion, nous abordons également les perspectives de développement futur
Most important cities in the world have very detailed 2D urban plans of streets and public spaces.These plans contain information about roads, sidewalks, facades and urban objects such as lampposts, traffic signs, bollards, trees, among others.Nowadays, several local authorities, national mapping agencies and private companies have began to consider justifiable including 3D information, navigation options and accessibility issues into urban maps.Compared to the first 3D scanning systems 30 years ago, current laser scanners are cheaper, faster and provide more accurate and denser 3D point clouds.Urban analysis from these data is difficult and tedious, and existing semi-automatic methods may not be sufficiently precise nor robust.In that sense, automatic methods for 3D urban semantic analysis are required.This thesis contributes to the field of semantic analysis of 3D point clouds from urban environments.Our methods are based on elevation images and illustrate how mathematical morphology can be exploited to develop a complete 3D processing chain including six main steps:i)~filtering and preprocessing;ii)~ground segmentation and accessibility analysis;iii)~facade segmentation,iv)~object detection;v)~object segmentation;and, vi)~object classification.Additionally, we have worked on the integration of our results into a large-scale production chain. In that sense, our results have been exported as 3D point clouds for visualization and modeling purposes and integrated as shapefiles into Geographical Information Systems (GIS).Our methods have been qualitative and quantitative tested in several databases from the state of the art and from TerraMobilita project.Our results show that our methods are accurate, fast and outperform other works reported in the literature on the same databases.Conclusions and perspectives for future work are discussed as well

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Le, Bris Arnaud. "Optimisation de la configuration d'un instrument superspectral aéroporté pour la classification : application au milieu urbain." Thesis, Paris Est, 2015. http://www.theses.fr/2015PESC1182/document.

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Abstract:

Ce travail s'inscrit dans la perspective de l'enrichissement des bases de données d'occupation du sol. La description de l'occupation du sol permet de produire des indicateurs environnementaux pour la gestion des écosystèmes et des territoires, en réponse à des besoins sociétaux, réglementaires et scientifiques. Aussi, des bases de données décrivant l'occupation du sol existent à différents niveaux (local, national, européen) ou sont en cours de constitution. Il est toutefois apparu que la connaissance de l'occupation du sol nécessaire pour certaines applications de modélisation de la ville (simulateurs de micro-météorologie, d'hydrologie, ou de suivi de pollutions), voire de suivi réglementaire (imperméabilisation des sols) est plus fine (au niveau sémantique et géométrique) que ce que contiennent ces bases de données. Des cartes de matériaux sont donc nécessaires pour certaines applications. Elles pourraient constituer une couche supplémentaire, à la fois dans des bases de données sur l'occupation du sol (comme l'occupation du sol à grande échelle de l'IGN) et dans des maquettes urbaines 3D.Aucune base de données existante ne contenant cette information, la télédétection apparaît comme la seule solution pour la produire. Néanmoins, du fait de la forte hétérogénéité des matériaux, de leur variabilité, mais aussi des fortes ressemblances entre classes distinctes, il apparaît que les capteurs optiques multispectraux classiques (limités aux 4 canaux rouge - vert - bleu - proche infrarouge) sont insuffisants pour bien discriminer des matériaux. Un capteur dit superspectral, c'est-à-dire plus riche spectralement, pourrait apporter une solution à cette limite. Ce travail s'est donc positionné dans l'optique de la conception d'un tel capteur et a consisté à identifier la meilleure configuration spectrale pour la classification des matériaux urbains, ou du moins à proposer des solutions s'en approchant. Un travail d'optimisation spectrale a donc été réalisé afin d'optimiser à la fois la position des bandes dans le spectre ainsi que leur largeur. Le travail s'est déroulé en deux temps. Une première tâche a consisté à définir et préciser les méthodes d'optimisation de bandes, et à les valider sur des jeux de données de référence de la littérature. Deux heuristiques d'optimisation classiques (l'une incrémentale, l'autre stochastique) ont été choisies du fait de leur généricité et de leur flexibilité, et donc de leur capacité à être utilisées pour différents critères de sélection d'attributs. Une comparaison de différentes mesures de la pertinence d'un jeu de bandes a été effectuée afin de définir le score à optimiser lors du processus de sélection de bandes. L'optimisation de la largeur des bandes a ensuite été étudiée : la méthode proposée consiste à préalablement construire une hiérarchie de bandes fusionnées en fonction de leur similarité, le processus de sélection de bandes se déroulant ensuite au sein de cette hiérarchie. La seconde partie du travail a consisté en l'application de ces algorithmes d'optimisation spectrale au cas d'étude des matériaux urbains. Une collection de spectres de matériaux urbains a d'abord été réunie à partir de différentes librairies spectrales (ASTER, MEMOIRES, ...). L'optimisation spectrale a ensuite été menée à partir de ce jeu de données. Il est apparu qu'un nombre limité de bandes bien choisies suffisait pour discriminer 9 classes de matériaux communs (ardoise - asphalte - ciment - gravier - métal - pavés en pierre - shingle - terre – tuile). L'apport de bandes issues du domaine de l'infrarouge onde courte (1400 - 2500 nm) pour la discrimination des matériaux a également été vérifiée. La portée des résultats chiffrés obtenus en terme de confusions entre les matériaux reste toutefois à nuancer du fait de la très faible représentation de certains matériaux dans la librairie de spectres collectés, ne couvrant donc pas la totalité de leur variabilité
This work was performed in the context of a possible enrichment of land cover databases. The description of land cover is necessary it possible to produce environmental indicators for the management of ecosystems and territories, in response to various societal and scientific needs. Thus, different land cover databases already exist at various levels (global, European, national, regional or local) or are currently being produced. However, it appeared that knowledge about land cover should more detailled in urban areas, since it is required by several city modeling applications (micro-meteorological, hydrological, or pollution monitoring simulators), or public regulations monitoring (e.g. concerning ground perviousness). Such materials maps would be (both semantically and spatially) finer than what is contained in existing land cover databases. Therefore, they could be an additional layer, both in land cover databases (such as in IGN High Resolution land cover database) and in 3D city models. No existing database contains such information about urban material maps. Thus remote sensing is the only solution to produce it. However, due to the high heterogeneity of urban materials, their variability, but also the strong similarities between different material classes, usual optical multispectral sensors (with only the 4 red - green - blue - near infrared bands) are not sufficient to reach a good discrimination of materials. A multispectral sensor or superspectral, that is to say spectrally richer, could therefore provide a solution to this limit. Thus, this work was performed intending the design of such sensor. It aimed at identifying the best spectral configuration for classification of urban materials, or at least to propose sub-optimal solutions. In other words, a spectral optimization was carried out in order to optimize both the position of the bands in the spectrum and their width. Automatic feature selection methods were used. This work was performed in two steps. A first task aimed at defining the spectral optimization methods and at validating them on literature reference data sets. Two state-of-the-art optimization heuristics (Sequential Forward Floating Search and genetic algorithms) were chosen owing to their genericity and flexibility, and therefore their ability to be used to optimize different feature selection criteria. A benchmark of different scores measuring the relevance of a set of features was performed to decide which score to optimize during the band selection process. Band width optimization was then studied: the proposed method consisted in building a hierarchy of bands merged according to their similarities. Band selection was then processed within this hierarchy. The second part of the work consisted in the application of these spectral optimization algorithms to the case study of urban materials. A collection of urban materials spectra was first caught and from various spectral libraries ( ASTER , MEMORIES...). Spectral optimization was then performed on this dataset. A limited number (about 10) of well chosen bands appeared to be sufficient to classify next common materials (slates - asphalt - cement - gravel - metal - cobblestones - shingle - earth – tiles). Bands from short wave infrared spectral domain (1400 - 2500 nm) were shown again to be very useful to discriminate urban materials. However, quantitative results assessing the confusions between the materials must be considered carefully since some materials are very uncommon in the library of collected spectra, and thus their possible variability is not completely considered

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Grosjean, Marie-Claire. "Classification et identification des espèces du genre Pythium, champignons phytopathogènes du sol, par l'analyse de l'espace interne transcrit de l'opéron ribosomique." Lyon 1, 1992. http://www.theses.fr/1992LYO10098.

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Abstract:

Pythium est un champignon du sol implique dans les fontes de semis, les necroses racinaires et les pourritures de semences d'un grand nombre de plantes. Ce genre forme avec le genre phytophthora la famille des pythiacees (ordre des peronosporales classe des oomycetes). Le genre pythium contient de nombreuses especes dont l'ecologie, la pathogenie et la resistance aux fongicides sont tres differentes. La taxonomie de pythium a ete basee jusqu'a present sur des criteres morphologiques et 85 especes ont ete decrites par van der plaats niterink (1981). L'identification d'une espece sur la base de criteres morphologiques est tres delicate et il etait necessaire de determiner de nouveaux criteres de caracterisation pour clarifier la taxonomie du genre et simplifier l'identification des especes. L'analyse des sequences nucleotidiques de l'espace interne transcrit 1 (its1) de l'operon ribosomique de 40 especes de pythium choisies de facon representative dans les groupes morphologiques a permis d'etablir une nouvelle classification. Les especes de pythium ont ete separees en trois groupes: (1) les especes a sporanges filamenteux; (2) les especes a elements spheriques; (3) les especes a sporanges proliferants. Ce troisieme groupe n'a presente ni les caracteristiques de l'its1 specifiques des pythium, ni celles de phytophthora et l'hypothese d'un nouveau genre chez les pythiacees a ete posee. Les sequences nucleotidiques de l'its1 du groupe des especes a sporanges filamenteux sont plus homogenes que celle du groupe des especes a elements spheriques. Elles ont permis de regrouper les especes presentant des similitudes morphologiques et de definir une importance hierarchique a donner aux criteres morphologiques. Les especes dont les caracteristiques morphologiques sont proches et les sequences nucleotidiques de l'its1 semblables ont ete declarees synonymes et la notion de complexe d'especes a ete rehabilitee. La connaissance de la sequence nucleotidique de l'its1 a permis d'etablir une methode simple de caracterisation des especes de pythium basee sur les profils de restriction de cette region du genome amplifiee par la reaction en chaine de la polymerase (pcr). La detection de pythium aphanidermatum dans une plante a ete possible par amplification de l'its1 a partir d'adn extrait de plantes contaminees et par identification de l'espece en cause par le profil de restriction specifique ou par une sonde oligonucleotidique specifique

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Matys, Sabine. "Strukturelle und funktionelle Untersuchungen an bakteriellen Biokomponenten für schwermetallbindende silikatische Sol-Gel-Keramiken." Doctoral thesis, Technische Universität Dresden, 2005. https://tud.qucosa.de/id/qucosa%3A24680.

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Abstract:

Biocere verkörpern eine neue Klasse von keramischen Funktionswerkstoffen, deren Eigenschaften entscheidend von den konkreten Herstellungsbedingungen beeinflusst werden. Am Beispiel ausgewählter Biocere mit immobilisierten vegetativen Zellen und Sporen von Bacillus sphaericus JG-A12 wurden im Rahmen der vorliegenden Arbeit Zusammenhänge zwischen Gefügeausbildung und Funktionalität, besonders unter dem Gesichtspunkt metallbindender Eigenschaften, untersucht. Mit Hilfe von Fluoreszenzfarbstoffen konnte die räumliche Verteilung der Biokomponente in der Matrix, die Überlebensfähigkeit der immobilisierten vegetativen Zellen und das Verhalten von Bakteriensuspensionen in Gegenwart von verschiedenen Metallionen untersucht werden. Mit ionensensitiven Fluoreszenzfarbstoffen wurde die Aufnahme von Kupfer(II) und Nickel(II) in lebende Bakterien unter Kontrolle des physiologischen Status der Zellen verfolgt. Es wurde nachgewiesen, dass die Aufnahme von Metallionen von der Erhöhung des intrazellulären Ca2+-Spiegels begleitet und die Aufnahmeraten sowie die Ca2+-abhängige Zellantwort stammspezifisch und von der Konzentration der Metallsalzlösung abhängig sind. Durch Immobilisierung bakterieller Sporen in dünnen Sol-Gel-Schichten konnten langzeitlagerfähige Biokeramiken erzeugt werden, die sich durch die Aktivierung mit einem 1:1 Komplex aus Ca2+ und Dipicolinsäure gezielt aus Ruhephasen in biologisch aktive Zustände schalten ließen. Im Durchschnitt führt die vorherige Aktivierung der Sporen mit Ca2+-DPA zu einer fünf- bis achtfach erhöhten Keimungsrate. Mit Hilfe einer kapazitiven Messanordnung wurden darüber hinaus an diesen Schichten während der Keimung auftretende mechanische Spannungszustände nachgewiesen und quantifiziert. Biocere unterliegen während ihrer Nutzung als Filtermaterialien überwiegend durch mikrobielle Einflüsse hervorgerufenen Materialveränderungen, die mit licht- und rasterelektronenmikroskopischen Untersuchungen nachgewiesen wurden. Diese Untersuchungen sind als Teil eines Monitoring-Systems zur kontinuierlichen Überwachung von Filtersystemen denkbar.
Biocers embody a new class of ceramic functional materials in which the properties are mainly determined by the specific production conditions. The interplay between structure formation and functionality of selected biocers containing immobilised vegetative cells and spores of Bacillus sphaericus JG-A12 was investigated under special consideration of metal binding properties. Spatial distribution of the bio-component inside the matrix, the viability of the immobilised vegetative cells, as well as the behaviour of cell suspensions in the presence of different metal ions were examined using fluorescence dyes. The uptake of copper(II) and nickel(II) ions into the living cells while monitoring of their physiological state were detected using different ion-sensitive fluorescence dyes. As expected, the uptake of metal ions was thereby accompanied by an increase of the intracellular Ca2+ level. Further, the uptake rate of metal ions and the Ca2+ dependent cellular reaction are strain-specific and depend on the metal ion concentration. Bioceramics suitable for long-term storage were produced through immobilisation of bacterial spores in thin sol-gel layers. The switch from the metabolic inactive to the active state of the bio-component was achieved by the activation with a 1:1 ratio of the chelate of Ca2+ and dipicolinic acid. The average germination rate after activation with Ca2+-DPA was increased by five- to eightfold. The mechanical stress conditions during the germination of spores inside these silica layers were measured and quantified using a capacitive deflection measurement. As filter materials, biocers are affected by microbial determined degrading impacts. Material alterations could be detected by light and scanning electron microscopic methods. Such investigations should be considered part and parcel of monitoring systems required for continuous checks of filter systems.

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Lehembre, Frédéric. "Réponses adaptatives des microorganismes eucaryotes du sol aux pollutions métalliques." Phd thesis, Université Claude Bernard - Lyon I, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00482109.

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Les sols pollués par des métaux lourds sont colonisés par des communautés de microorganismes qui ont développé différentes adaptations leur permettant de résister à ces contaminants. Afin d'analyser au niveau moléculaire la diversité de ces adaptations, une approche expérimentale innovante basée sur l'étude du méta transcriptome eucaryote des sols a été utilisée pour comparer les fonctions exprimées au sein d'une communauté de microorganismes eucaryotes colonisant un sol contaminé, anciennement contaminé et non contaminé par des métaux lourds. Les banques d'ADNc eucaryotes construites à partir des ARNm extraits directement de ces sols ont été criblées par séquençage aléatoire de leurs inserts et par complémentation fonctionnelle de mutants de levures sensibles au cadmium.Cette étude a permis d'identifier de nouveaux gènes et de nouveaux mécanismes impliqués dans la résistance au cadmium ainsi qu'un nombre important de nouvelles protéines hypothétiques. Ceci démontre l'intérêt appliqué de cette approche pour la recherche de nouveaux bio catalyseurs et molécules bio actives.En parallèle, la diversité microbienne eucaryote a été révélée et comparée entre les sols par le clonage-séquençage du gène codant la petite sous-unité ribosomique 18S. Cette étude a mis en évidence une diversité inattendue de microorganismes eucaryotes dans ces sols et une analyse phylogénétique a permis de découvrir un nouveau clade de protistes (Rhizaria,Cercozoa).

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Darwich, Samer. "Corrosion protection concepts for aluminium and magnesium alloys coated with silica films prepared by water-based sol-gel process." Doctoral thesis, Universitätsbibliothek Chemnitz, 2012. http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bsz:ch1-qucosa-93617.

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Abstract:

The present work provides an insight in the development of silica films prepared by water-based sol-gel process. The weaknesses of the coating technology are identified, also solutions are discussed. The silica film is applied on aluminium alloy 6082-T6 and magnesium alloy AZ31. The development of the coating properties such as cost-efficiency, crack-free, self-healing and long-term corrosion protection is the main topic of this work. Cracking is the major drawback of silica films; the cracks are generated due to shrinkage of the film during the heat treatment, nanoparticles-doped silica film is successfully reduced the shrinkage which leads to crack-free silica films. The self-healing of the coated aluminium and magnesium samples is generated by corrosion inhibitors-doped silica film. When a defect appears in the film, the corrosion inhibitors leach out of the silica film to the defect area to heal the corroded surface. The long-term corrosion protection is realized by means of a mixture of corrosion inhibitors-doped silica film
Die vorliegende Arbeit liefert einen Einblick in die Entwicklung von Silikafilmen, die mittels Sol-Gel-Prozess auf Wasserbasis hergestellt wurden. Die Schwächen der Beschichtungstechnologie werden dargestellt und Lösungen diskutiert. Der Silikafilm wird auf Aluminiumlegierung 6082-T6 und Magnesium-legierung AZ31 aufgebracht. Schwerpunkt dieser Arbeit ist die Entwicklung der Schichteigenschaften, wie Kosteneffizienz, Rissfreiheit, Selbstheilung so wie langfristiger Korrosionsschutz. Rissbildung ist ein wesentlicher Nachteil von Silikafilmen; rissfreie Filme wurden mittels nanopartikeldotierter Silikafilme hergestellt. Die Selbstheilung von Aluminium-und Magnesiumsubstraten mit Silikafilm wird durch den Effekt der wasserlöslichen Korrosionsinhibitoren generiert. Die Experimente haben gezeigt, dass die Proben mit inhibitordotierter Beschichtung selbst gegen Korrosion geschützt sind. Ein langfristiger Korrosionsschutz wird durch eine Mischung aus Korrosionsinhibitor-dotierten Silika-Film realisiert

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Gressin, Adrien. "Mise à jour d’une base de données d’occupation du sol à grande échelle en milieux naturels à partir d’une image satellite THR." Thesis, Paris 5, 2014. http://www.theses.fr/2014PA05S022/document.

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Abstract:

Les base de données (BD) d'Occupation du Sol (OCS) sont d'une grande utilité, dans divers domaines. Les utilisateurs recherchent des niveaux de détails tant géométriques que sémantiques très fins. Ainsi, une telle BD d'OCS à Grande Échelle (OCS-GE) est en cours de constitution à l'IGN. Cependant, pour répondre aux besoins des utilisateurs, cette BD doit être mise à jour le plus régulièrement possible, avec une notion de millésime. Ainsi, des méthodes automatiques de mise à jour doivent être mises en place, afin de traiter rapidement des zones étendues. Par ailleurs, les satellites d'observation de la terre ont fait leurs preuves dans l'aide à la constitution de BD d'OCS à des échelles comparables à celle de CLC. Avec l'arrivée de nouveaux capteurs THR, comme celle du satellite Pléiades, la question de la pertinence de ces images pour la mise à jour de BD d'OCS-GE se pose naturellement. Ainsi, l'objet de cette thèse est de développer une méthode automatique de mise à jour de BDs d'OCS-GE, à partir d'une image satellite THR monoscopique (afin de réduire les coûts d'acquisition), tout en garantissant la robustesse des changements détectés. Le cœur de la méthode est un algorithme d'apprentissage supervisés multi-niveaux appelé MLMOL, qui permet de prendre en compte au mieux les apparences, éventuellement multiples, de chaque thème de la BD. Cet algorithme, complètement indépendant du choix du classifieur et des attributs extraits de l'image, peut être appliqué sur des jeux de données très variés. De plus, la multiplication de classifications permet d'améliorer la robustesse de la méthode, en particulier sur des thèmes ayant des apparences multiples (e,g,. champs labourés ou non, bâtiments de type maison ou hangar industriel, ...). De plus, l'algorithme d'apprentissage est intégré dans une chaîne de traitements (LUPIN) capable, d'une part de s'adapter automatiquement aux différents thèmes de la BD pouvant exister et, d'autre part, d'être robuste à l'existence de thèmes in-homogènes. Par suite, la méthode est appliquée avec succès à une image Pléiades, sur une zone à proximité de Tarbes (65) couverte par la BD OCS-GE constituée par IGN. Les résultats obtenus montrent l'apport des images Pléiades tant en terme de résolution sub-métrique que de dynamique spectrale. D'autre part, la méthode proposée permet de fournir des indicateurs pertinents de changements sur la zone. Nous montrons par ailleurs que notre méthode peut fournir une aide précieuse à la constitution de BD d'OCS issues de la fusion de différentes BDs. En effet, notre méthode a la capacité de prise de décisions lorsque la fusion de BDs génère des zones de recouvrement, phénomène courant notamment lorsque les données proviennent de différentes sources, avec leur propre spécification. De plus, notre méthode permet également de compléter d'éventuels lacunes dans la zone de couverture de la BD générée, mais aussi d'étendre cette couverture sur l'emprise d'une image couvrant une étendue plus large. Enfin, la chaîne de traitements LUPIN est appliquée à différents jeux de données de télédétection afin de valider sa polyvalence et de juger de la pertinence de ces données. Les résultats montrent sa capacité d'adaptation aux données de différentes résolutions utilisées (Pléiades à 0,5m, SPOT 6 à 1,5m et RapidEye à 5m), ainsi que sa capacité à utiliser les points forts des différents capteurs, comme par exemple le canal red-edge de RapidEye pour la discrimination du thème forêts, le bon compromis de résolution que fournit SPOT 6 pour le thème zones bâties et l'apport de la THR de Pléiades pour discriminer des thèmes précis comme les routes ou les haies
Land-Cover geospatial databases (LC-BDs) are mandatory inputs for various purposes such as for natural resources monitoring land planning, and public policies management. To improve this monitoring, users look for both better geometric, and better semantic levels of detail. To fulfill such requirements, a large-scale LC-DB is being established at the French National Mapping Agency (IGN). However, to meet the users needs, this DB must be updated as regularly as possible while keeping the initial accuracies. Consequently, automatic updating methods should be set up in order to allow such large-scale computation. Furthermore, Earth observation satellites have been successfully used to the constitution of LC-DB at various scales such as Corine Land Cover (CLC). Nowadays, very high resolution (VHR) sensors, such as Pléiades satellite, allow to product large-scale LC-DB. Consequently, the purpose of this thesis is to propose an automatic updating method of such large-scale LC-DB from VHR monoscopic satellite image (to limit acquisition costs) while ensuring the robustness of the detected changes. Our proposed method is based on a multilevel supervised learning algorithm MLMOL, which allows to best take into account the possibly multiple appearances of each DB classes. This algorithm can be applied to various images and DB data sets, independently of the classifier, and the attributes extracted from the input image. Moreover, the classifications stacking improves the robustness of the method, especially on classes having multiple appearances (e.g., plowed or not plowed fields, stand-alone houses or industrial warehouse buildings, ...). In addition, the learning algorithm is integrated into a processing chain (LUPIN) allowing, first to automatically fit to the different existing DB themes and, secondly, to be robust to in-homogeneous areas. As a result, the method is successfully applied to a Pleiades image on an area near Tarbes (southern France) covered by the IGN large-scale LC-DB. Results show the contribution of Pleiades images (in terms of sub-meter resolution and spectral dynamics). Indeed, thanks to the texture and shape attributes (morphological profiles, SFS, ...), VHR satellite images give good classification results, even on classes such as roads, and buildings that usually require specific methods. Moreover, the proposed method provides relevant change indicators in the area. In addition, our method provides a significant support for the creation of LC-DB obtain by merging several existing DBs. Indeed, our method allows to take a decision when the fusion of initials DBs generates overlapping areas, particularly when such DBs come from different sources with their own specification. In addition, our method allows to fill potential gaps in the coverage of such generating DB, but also to extend the data to the coverage of a larger image. Finally, the proposed workflow is applied to different remote sensing data sets in order to assess its versatility and the relevance of such data. Results show that our method is able to deal with such different spatial resolutions data sets (Pléiades at 0.5 m, SPOT 6 at 1.5 m and RapidEye at 5 m), and to take into account the strengths of each sensor, e.g., the RapidEye red-edge channel for discrimination theme forest, the good balance of the SPOT~6 resolution for built-up areas classes and the capability of VHR of Pléiades images to discriminate objects of small spatial extent such as roads or hedge

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Lienou, Marie Lauginie. "Apprentissage automatique des classes d'occupation du sol et représentation en mots visuels des images satellitaires." Phd thesis, Télécom ParisTech, 2009. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00005585.

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Abstract:

La reconnaissance de la couverture des sols à partir de classifications automatiques est l'une des recherches méthodologiques importantes en télédétection. Par ailleurs, l'obtention de résultats fidèles aux attentes des utilisateurs nécessite d'aborder la classification d'un point de vue sémantique. Cette thèse s'inscrit dans ce contexte, et vise l'élaboration de méthodes automatiques capables d'apprendre des classes sémantiques définies par des experts de la production des cartes d'occupation du sol, et d'annoter automatiquement de nouvelles images à l'aide de cette classification. A partir des cartes issues de la classification CORINE Land Cover, et des images satellitaires multispectrales ayant contribué à la constitution de ces cartes, nous montrons tout d'abord que si les approches classiques de la littérature basées sur le pixel ou la région sont suffisantes pour identifier les classes homogènes d'occupation du sol telles que les champs, elles peinent cependant à retrouver les classes de haut-niveau sémantique, dites de mélange, parce qu'étant composées de différents types de couverture des terres. Pour détecter de telles classes complexes, nous représentons les images sous une forme particulière basée sur les régions ou objets. Cette représentation de l'image, dite en mots visuels, permet d'exploiter des outils de l'analyse de textes qui ont montré leur efficacité dans le domaine de la fouille de données textuelles et en classification d'images multimédia. A l'aide d'approches supervisées et non supervisées, nous exploitons d'une part, la notion de compositionnalité sémantique, en mettant en évidence l'importance des relations spatiales entre les mots visuels dans la détermination des classes de haut-niveau sémantique. D'autre part, nous proposons une méthode d'annotation utilisant un modèle d'analyse statistique de textes : l'Allocation Dirichlet Latente. Nous nous basons sur ce modèle de mélange, qui requiert une représentation de l'image dite en sacs-de-mots visuels, pour modéliser judicieusement les classes riches en sémantique. Les évaluations des approches proposées et des études comparatives menées avec les modèles gaussiens et dérivés, ainsi qu'avec le classificateur SVM, sont illustrées sur des images SPOT et QuickBird entre autres.

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Xiao, Ying. "Mining crop sequence patterns at a large regional scale : A case from mainland France." Thesis, Université de Lorraine, 2015. http://www.theses.fr/2015LORR0122/document.

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Abstract:

L’objectif principal de cette thèse est d’instruire l’organisation des successions culturales, à l’échelle de la France et sur un recul décennal, tant en terme de cinétiques localisées qu’en terme de dynamiques liées à des variables explicatives du milieu physique et socio-technico-économiques. Ce travail de « fouille de données » est appliqué en France métropolitaine, en utilisant les bases de données publiques disponibles. Notre étude couvre la période 1992-2003 où s’implémenta la réforme de 1992 de la Politique Agricole Commune européenne et l’agenda 2000 en France. A partir d’une fouille de données sur l’ensemble des points Terruti sur cette période, 2549 successions culturales de trois ans furent identifiées. Ensuite, 21 clusters de l’ensemble des 430 régions agricoles (RA) françaises, quatre systèmes de culture, 90 RA, parangons des 430 RA, et trois régions principales appartenant à cinq des 21 clusters, regroupant les cultures de céréales, oléagineux et protéagineux, ont été définis. Deux approches de cinétiques des successions ont été réalisées : Une étude envisageant les successions de culture qui suivent les retournements de prairies permanentes. Une recherche des dynamiques d’évolution de successions culturales en lien avec des conditions externes. Nous proposons une utilisation ultérieure des méthodes mobilisées qui ont montré leur capacité à cartographier les grandes tendances d’évolution en France et à identifier les principales variables explicatives de ces évolutions. Les apports de cette thèse contribuent à améliorer notre compréhension des processus qui organisent les successions culturales en France et construisent par ces pratiques agricoles très dynamiques des impacts forts sur le territoire agricole français
In the context of changing agricultural policy, the development of agricultural production systems, increasing concern for agricultural sustainability and shifts in agricultural land management practice-related land-use change, the main objective of this thesis was to mine crop sequence patterns (CSP) and the relationships between CSP and the biophysical and socio-technical-economic conditions in mainland France from historical census data (e.g. land-cover survey, agricultural censuses, population census). Our study period 1992-2003 covers the implementation period of the 1992 European Union Common Agricultural Policy reform and Agenda 2000 in France. Both the classical statistical and data mining technique were applied in alone or combined ways in this thesis. First, we proposed an innovative approach to representing CSP within a given area and period at a large regional scale in a stationary way. The 2549 3-year crop sequences (CSs) were first identified as major CSs within all 430 agricultural districts (ADs) in mainland France during this period. Next, 21 clusters of ADs , four types of cropping systems, 90 representative ADs and three principal planting zones of cereals, oilseeds, and protein crops belonging to five clusters identified previously were further defined. We then explored CSP in a dynamic way by investigating CSP after grassland-to-cropland conversion, the temporal variability of CSP, and the evolution of the relationships between CSP and the external conditions over the study period. We conclude that the approaches developed here permit the representation of CSP at the large regional scale in both stationary and dynamic ways using time series land-cover data denoting specific agricultural cover types. The findings of this thesis contribute to improving the understanding of the process and pattern of human land management practices by agriculture affecting the terrestrial biosphere

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Haffner, Julien. "Conception d'un sol instrumenté pour la détection de chutes de personnes à l'aide de capteurs capacitifs et de techniques de l'apprentissage statistique." Thesis, Paris 6, 2016. http://www.theses.fr/2016PA066117.

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Abstract:

Chaque année, près de 9000 personnes âgées de plus de 65 ans décèdent des suites d'une chute en France. Les chutes constituent plus de 80% des accidents de la vie courante chez les plus de 65 ans. Ce chiffre devrait s’accroître considérablement du fait de l’évolution démographique, avec l’augmentation programmée de la population gériatrique. Les séquelles d'une chute sont d'autant plus graves que la personne reste longtemps au sol sans pouvoir se relever. Pour limiter les effets des chutes des personnes âgées, il est nécessaire de développer une offre de services et de technologies permettant aux personnes seules de rester en contact avec l'extérieur. Dans cette thèse, deux systèmes de détection de chutes de personne constitués de capteurs capacitifs intégrés dans le sol sont présentés. Les capteurs sont totalement invisibles par les occupants de la pièce, de manière à déranger le moins possible la tranquillité de l'utilisateur. Dans le premier système, les capteurs sont disposés parallèlement entre eux selon une dimension de la salle. Un capteur est constitué de plusieurs électrodes, dont l'écartement relatif a été déterminé pour favoriser la reconnaissance d'une personne allongée sur le sol. Le deuxième système est constitué de deux couches de capteurs perpendiculaires entre elles. Plusieurs pièces ont été instrumentées avec les capteurs capacitifs. Un changement d'environnement a une influence sur le signal capacitif mesuré, en raison de la configuration du sol propre à chaque installation. Des méthodes de pré-traitement des mesures sont proposées pour conférer aux classifieurs sélectionnés une capacité de performance équivalente sur tous les environnements
Almost 9000 people aged over 65 die each year in France, as consequences of a fall. Falls represent over 80% of all domestic accidents in this part of the population. This number should substantially increase, as the average age of the population is expected to constantly grow up in the next decades. The longest the fallen person stay on the floor without being rescued, the worst are the consequences of the fall. In order to decrease negative effects of falls in older people, it is decisive to develop a technological way to keep isolated people in contact with outside world. In this thesis two fall detection systems are presented, made up with capacitive sensors integrated into the floor. Sensors are totally hidden to the view of people living in the room, in a way that their privacy is most respected. In the first system, parallel sensors are laid out in one direction of the room. One sensor is composed of four electrodes, whose relative spaces have been chosen to favor the detection of a person laying down on the floor. The second system consists of two perpendicular layers of capacitive sensors. Several rooms have been equipped with such sensors. Installing sensors in a new environment has an influence on the measured capacitive signal, due to the own floor configuration in each room. Methods of data preprocessing are proposed, in order to give equivalent detection performances in each environment

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Ben, Slimene Ben Amor Ines. "Apprentissage actif pour la classification des occupations du sol sur larges étendues à partir d'images multispectrales à haute résolution spatiale : application en milieu cultivé, Lebna (Cap-Bon Tunisie)." Thesis, Montpellier, 2017. http://www.theses.fr/2017MONTT126/document.

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Abstract:

Les activités anthropiques dans le bassin méditerranéen sont en forte évolution. Dans les zones agricoles, cette croissance entraîne des évolutions considérables de l'occupation du sol. Cette activité agricole exerce un impact majeur sur le fonctionnement hydrologique des paysages qui n'est identifiable qu'à une échelle bien plus large, sur plusieurs dizaines de km². Cette thèse se concentre sur la classification de l'occupation du sol sur une large étendue à partir d'une image monodate à haute résolution spatiale (SPOT6/7).Dans ce contexte, les données d'apprentissage sont collectées par des enquêtes terrain, par conséquent, elles sont très limitées. Les méthodes d'apprentissage supervisées sont généralement utilisées, en supposant que la distribution des classes est stable sur toute l'image. Cependant, en pratique, on constate une distorsion des distributions des classes (apparition de nouvelles classes, disparition de classes). Ce problème, intitulé "datashift", se produit souvent sur des larges étendues. Ainsi le modèle construit sur les données d'apprentissage initiales s'avère sous optimal pour la classification de l'image entière. Pour atténuer ce problème, les techniques d'apprentissage actif définissent un ensemble d'apprentissage efficace, en l'adaptant itérativement par l'ajout des données non labellisées les plus informatives. Ces techniques permettent d'améliorer le modèle de classification tout en conservant un petit ensemble d'apprentissage initial. L'échantillonnage se base généralement sur deux métriques : l'incertitude et la diversité.Dans cette thèse, nous montrons l'apport des techniques d'apprentissage actif pour la cartographie de l'occupation du sol en milieu agricole, en proposant un échantillonnage adapté par parcelle.L'apport des méthodes d'apprentissage actif est validé par rapport à une sélection aléatoire des parcelles. Une métrique de diversité basée sur l'algorithme Meanshift a été proposée.Dans un deuxième temps, nous avons traité le sous-problème du "datashift" qui est l'apparition de nouvelles classes. Nous avons proposé de nouvelles métriques de diversité basées sur l'algorithme Meanshift et les Fuzzy k-means ainsi qu'une nouvelle stratégie de sélection des données adaptées à la détection de nouvelles classes.Dans la dernière partie, nous nous sommes intéressés aux contraintes spatiales induites par les observations sur terrain et nous avons proposé une stratégie de labellisation par points de vue qui permet de diminuer largement les coûts humains d'observations terrain tout en gardant de bonnes précisions de classification ainsi que la découverte des nouvelles classes.Les méthodes proposées ont été testées et validées avec une image multispectrale SPOT6 à 6m de résolution sur le bassin versant de Lebna, Cap-Bon, Tunisie
Anthropogenic activities in the Mediterranean are in strong evolution. In agricultural areas, this growth leads to considerable changes in land cover. This agricultural activity has a major impact on the hydrological functioning of the landscapes which can be only identified on a wide scale, over several tens of km². This thesis focuses on the land cover classification on wide area from a high spatial resolution monodate image (SPOT6/7).In this context, the learning data are collected by field surveys, therefore they are very limited. Supervised learning methods are generally used, assuming that the class distribution is stable over all the image. However, in practice, there is a class distributions distortion (new classes appear, classes disappear). This problem, called "datashift", always occurs over wide areas. Thus, the model constructed on the initial learning data is sub-optimal for the classification of the entire image. To lessen this problem, active learning techniques define an effective learning set, by iteratively adapting it by adding the most informative unlabeled data. These techniques improve the classification model while retaining a small initial learning set. Sampling is generally based on two metrics: uncertainty and diversity.In this thesis, we show the contribution of active learning techniques for the land cover mapping in agricultural environment, proposing a suitable sampling per parcel.The active learning methods contribution is validated respectively to a random selection of parcels. A diversity metric based on the Meanshift algorithm has been proposed.Secondly, we treated the sub-problem of the "datashift" which is the appearance of new classes. We proposed new metrics of diversity based on the Meanshift algorithm and Fuzzy k-means as well as a new data selection strategy adapted to the detection of new classes.Finally we were interested in the spatial constraints induced by the field observations and we proposed a strategy of labeling by stand points which make it possible to greatly reduce the human costs for field observations while maintaining good classification precisions as well as the discovery of new classes.The proposed methodologies were tested and validated on a multispectral SPOT6 image with 6m resolution on the Lebna watershed, Cap-Bon, Tunisia

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Benvenuti, Jaqueline, S. Griebeler, Santos J. H. Z. Dos, and M. Gutterres. "Application of silanes in leather tanning - 251." Verein für Gerberei-Chemie und -Technik e. V, 2019. https://slub.qucosa.de/id/qucosa%3A34200.

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Abstract:

Content: In order to develop a sustainable and low-cost route for tanning, the stabilization of the collagen fibers of the hides with silica compounds has been investigated for many years. In this context, silica nanoparticles have been studied for application in tanning due to their small size and ability to combine with polymeric substrates. This work investigates the potentialities and limitations of the use of alkoxysilanes in leather tanning, introducing silica nanoparticles in the hides, aim for process and product innovation in leather industry. The synthesis of silica nanoparticles was carried out by a typical sol-gel Stöber process. From the silica precursor tetraethoxysilane (TEOS), ammonium hydroxide as catalyst, ethanol and water, the formation of nanoparticles dispersion takes place. Vegetable tanning process was explored by introducing the silica nanoparticles in this stage starting from pickled cattle hide. Shrinkage temperature, tensile strength, softness and color fastness to light were evaluated in the leather samples. The results achieved show that the tanning experiment with only silica, without other tanning agent, did not reach the minimum shrinkage temperature required to be labeled as tanned leather. Conversely, in the presence of vegetable tannin, the shrinkage temperature reached 80°C. The physical-mechanical properties indicated that the enhanced on the tensile strength of vegetable leathers with nanosilica was about 50% and their softness was not affected by the introduction of silica. A lighter colored leather was generated with silica but less stable to light. The tanning chemistry involving silica nanoparticles and collagen is complex, therefore, more studies are needed to explore the influence of silanes on hide stabilization. Take-Away: The physical-mechanical properties indicated an increase on the tensile strength of vegetable leather. Silica did not affected the softness of the leather. A lighter colored leather was generated with the addition of the silica nanoparticles in vegetable tanning.

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Mathieu, Sandrine. "Aide à la détermination de faciès pédopaysagers à partir de données satellitaires." Paris 7, 1994. http://www.theses.fr/1994PA077270.

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Abstract:

Ce travail traite de l'aide à la détermination de faciès pedopaysagers. Cette aide est focalisée sur la connaissance de l'occupation du sol comme une somme de pourcentages de mélanges. La méthode de détermination des pourcentages de mélanges s'applique à des images ayant subi des corrections atmosphériques et topographiques. Suit la description de l'analyse linéaire mise en oeuvre sur les canaux de la scène multi-spectrale. La détermination des spectres de référence, et le processus de calcul des pourcentages dans les pixels terminent l'exposé de l'analyse. Cette méthode subit plusieurs phases de validation qui commencent par la confrontation avec des vérites terrain exprimées sous forme de pourcentages de mélanges et continuent par la comparaison avec des classifications classiques de l'occupation du sol. La dernière étape consiste en l'analyse de l'apport des valeurs de pourcentages de mélange pour la classification de l'occupation du sol. Nous montrons que l'expression de l'occupation du sol comme la somme de pourcentages de mélanges est celle qui s'approche le plus de la réalité.

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Hattermann, Hilke. "Strukturelle, mechanische und tribologische Charakterisierung von Sol-Gel-Schichten mit eingebetteten anorganischen fullerenartigen Wolframdisulfid-Partikeln." Doctoral thesis, Universitätsbibliothek Chemnitz, 2010. http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bsz:ch1-201001187.

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Abstract:

Die Herstellung von Kompositschichten aus unterschiedlichen Materialien mit verbesserten Schichteigenschaften stellt einen in den letzten Jahren intensiv erforschten Bereich der Dünnschichttechnik dar. Eine Methode zur Präparation solcher Kompositschichten besteht darin, Nano- oder Mikropartikel in eine Matrix aus einem anderen Material einzubringen. In der vorliegenden Arbeit werden so bis zu einige Mikrometer dicke Kompositschichten untersucht, die mit einem Sol-Gel-Verfahren hergestellt wurden und die bis zu 30 Gew.-% Wolframdisulfid-Partikel enthalten, welche als anorganische Fullerene typische Teilchengrößen von etwa 100 nm bis 200 nm aufweisen. Zwei unterschiedliche Arten an Kompositschichten mit eingebetteten Partikeln aus Wolframdisulfid werden hergestellt: Zum einen Schichten mit einer deutlich steiferen Matrix aus Aluminiumoxid und zum anderen Schichten mit einer Matrix aus organisch modifiziertem Siliziumoxid. Die strukturelle Charakterisierung der Schichten erfolgt über verschiedene analytische Verfahren. So werden die Kristallstruktur und chemische Zusammensetzung der Schichten mit Hilfe von Röntgenbeugungs- und Röntgenfluoreszenzmessungen sowie energiedispersiver Röntgenspektroskopie ermittelt. Raster- und Transmissionselektronenmikroskopie werden verwendet, um Aufschluss über die Verteilung der Wolframdisulfid-Partikel und ihren Einschluss in die jeweilige Matrix zu erhalten. Weiterhin werden die Rauheit und das Versagen der Schichthaftung auf dem Substrat untersucht. Der Einfluss der inkorporierten Partikel sowie der Herstellungstemperatur der Proben auf die mechanischen Eigenschaften der Kompositschichten wie Härte und E-Modul werden experimentell mit Nanoindentationsmessungen sowie theoretisch mittels verschiedener Modelle für effektive Materialien ermittelt. Schließlich erfolgt eine Charakterisierung der tribologischen Eigenschaften der Kompositschichten im Vergleich zu undotierten Schichten aus Aluminiumoxid oder organisch modifiziertem Siliziumoxid. Mit Hilfe einer Kugel-Scheibe-Geometrie wird der Reibkoeffizient der Schichten unter verschiedenen Bedingungen gemessen. Dabei zeigt sich, dass bei ausreichender Menge des eingeschlossenen Wolframdisulfids ein reibungsmindernder Effekt auftritt, was vielversprechend für eine mögliche Anwendung solcher Kompositschichten ist
The preparation of composite coatings consisting of different materials with improved properties has been an intensively studied area of thin film technology in recent years. One method to prepare such composite coatings is the incorporation of nano or micro particles into a matrix of a different material. In this thesis, such composite coatings are investigated which have been prepared via a sol-gel route und contain up to about 30 wt.-% tungsten disulfide particles. These inorganic fullerenes have typical particle sizes of about 100 nm to 200 nm. Two different types of composite coatings with a thickness of up to a few micrometers and with embedded tungsten disulfide particles are prepared: First, coatings with a relatively stiff alumina matrix, and second, coatings with a matrix made of organically modified silica. Different analytical methods are used for the structural characterization of the coatings. The crystal structure and the chemical composition of the coatings are determined via x-ray diffraction and x-ray fluorescence measurements and via energy-dispersive x-ray spectroscopy. Through scanning and transmission electron microscopy the incorporation and the distribution of the tungsten disulfide particles in the respective matrix are analysed. Furthermore, the roughness and the adhesion of the coatings on the substrate are investigated. The influence of the embedded particles and of the temperature of the final heat treatment during the sample preparation on the mechanical properties, like elastic modulus and hardness, of the composite coatings are measured through nanoindentation testing. These experimental results are compared with theoretical values determined via different analytical models for effective materials. Finally, the tribological behavior of the composite coatings is investigated in comparison to pure coatings made of alumina or organically modified silica. With ball-on-disc tests the coefficient of friction of the coatings is measured under different conditions. It can be seen that the incorporation of a sufficiently high amount of tungsten disulfide leads to a strong reduction of friction, which is promising for a possible application of such composite coatings

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Mondésir, Jacques Philémon. "Apports de la texture multibande dans la classification orientée-objets d'images multisources (optique et radar)." Mémoire, Université de Sherbrooke, 2016. http://hdl.handle.net/11143/9706.

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Abstract:

Résumé : La texture dispose d’un bon potentiel discriminant qui complète celui des paramètres radiométriques dans le processus de classification d’image. L’indice Compact Texture Unit (CTU) multibande, récemment mis au point par Safia et He (2014), permet d’extraire la texture sur plusieurs bandes à la fois, donc de tirer parti d’un surcroît d’informations ignorées jusqu’ici dans les analyses texturales traditionnelles : l’interdépendance entre les bandes. Toutefois, ce nouvel outil n’a pas encore été testé sur des images multisources, usage qui peut se révéler d’un grand intérêt quand on considère par exemple toute la richesse texturale que le radar peut apporter en supplément à l’optique, par combinaison de données. Cette étude permet donc de compléter la validation initiée par Safia (2014) en appliquant le CTU sur un couple d’images optique-radar. L’analyse texturale de ce jeu de données a permis de générer une image en « texture couleur ». Ces bandes texturales créées sont à nouveau combinées avec les bandes initiales de l’optique, avant d’être intégrées dans un processus de classification de l’occupation du sol sous eCognition. Le même procédé de classification (mais sans CTU) est appliqué respectivement sur : la donnée Optique, puis le Radar, et enfin la combinaison Optique-Radar. Par ailleurs le CTU généré sur l’Optique uniquement (monosource) est comparé à celui dérivant du couple Optique-Radar (multisources). L’analyse du pouvoir séparateur de ces différentes bandes à partir d’histogrammes, ainsi que l’outil matrice de confusion, permet de confronter la performance de ces différents cas de figure et paramètres utilisés. Ces éléments de comparaison présentent le CTU, et notamment le CTU multisources, comme le critère le plus discriminant ; sa présence rajoute de la variabilité dans l’image permettant ainsi une segmentation plus nette, une classification à la fois plus détaillée et plus performante. En effet, la précision passe de 0.5 avec l’image Optique à 0.74 pour l’image CTU, alors que la confusion diminue en passant de 0.30 (dans l’Optique) à 0.02 (dans le CTU).
Abstract : Texture has a good discriminating power which complements the radiometric parameters in the image classification process. The index Compact Texture Unit multiband, recently developed by Safia and He (2014), allows to extract texture from several bands at a time, so taking advantage of extra information not previously considered in the traditional textural analysis: the interdependence between bands. However, this new tool has not yet been tested on multi-source images, use that could be an interesting added-value considering, for example, all the textural richness the radar can provide in addition to optics, by combining data. This study allows to complete validation initiated by Safia (2014), by applying the CTU on an optics-radar dataset. The textural analysis of this multisource data allowed to produce a "color texture" image. These newly created textural bands are again combined with the initial optical bands before their use in a classification process of land cover in eCognition. The same classification process (but without CTU) was applied respectively to: Optics data, then Radar, finally on the Optics-Radar combination. Otherwise, the CTU generated on the optics separately (monosource) was compared to CTU arising from Optical-Radar couple (multisource). The analysis of the separating power of these different bands (radiometric and textural) with histograms, and the confusion matrix tool allows to compare the performance of these different scenarios and classification parameters. These comparators show the CTU, including the CTU multisource, as the most discriminating criterion; his presence adds variability in the image thus allowing a clearer segmentation (homogeneous and non-redundant), a classification both more detailed and more efficient. Indeed, the accuracy changes from 0.5 with the Optics image to 0.74 for the CTU image while confusion decreases from 0.30 (in Optics) to 0.02 (in the CTU).

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Van, Den Steen Isabelle. "Cartographie, évolution et modélisation de l'utilisation du sol en milieu urbain: le cas de Bruxelles." Doctoral thesis, Universite Libre de Bruxelles, 2005. http://hdl.handle.net/2013/ULB-DIPOT:oai:dipot.ulb.ac.be:2013/211009.

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Abstract:

Ce travail s'inscrit dans un processus de réflexion qui vise à améliorer la compréhension de l'étalement urbain depuis la seconde guerre mondiale en périphérie bruxelloise, en particulier au travers de la cartographie et de l'analyse de l'utilisation du sol. Depuis cette date, l'urbanisation au sein des espaces ruraux à proximité des villes, processus qualifié de périurbanisation, s'est nettement renforcée. L'examen de la littérature dans ce domaine révèle que peu d'approches se basent sur l'emprise physique des modes d'utilisation du sol. C'est ce constat qui nous a amenée à envisager l'étude de la périurbanisation bruxelloise au travers des formes qu'elle a engendrées en se concentrant sur la notion d'utilisation du sol. Nous l'avons abordée au travers de trois aspects.

Tout d'abord, nous avons exploré l'apport des nouvelles techniques d'interprétation numérique à l'élaboration de cartes d'utilisation du sol à moyenne échelle (1:100 000) à partir d'images satellitaires. L'analyse des différentes étapes du processus de classification a montré que, lors de l'utilisation de classifications supervisées, la localisation et l'échantillonnage aléatoire des sites d'entraînement ainsi que la combinaison des caractéristiques des paramètres de classification (informations spectrales, texturales et contextuelles) améliorent considérablement l'exactitude du résultat. On constate également, dans ce dernier cas, l'importance de travailler avec une forme de voisinage isotrope et de pouvoir en faire varier la taille en fonction des classes considérées. L'utilisation de classificateurs multiples a permis de tendre vers une plus grande généralisation et de supprimer une série d'artefacts. Enfin, les essais ont montré que la classification par segmentation se rapproche fortement de la généralisation de l'interprétation visuelle tout en diminuant sensiblement le nombre d'objets à classer.

Dans un second temps, une analyse approfondie de la structure et de l’évolution de l’utilisation du sol à Bruxelles et dans sa périphérie au cours du dernier demi-siècle a été réalisée à partir d'une base de données diachronique à grande échelle (1:25 000). Elle confirme la vision d'une périphérie bruxelloise peu dense où le poids de la classe de tissu urbain résidentiel clairsemé discontinu s'intensifie au cours du temps. Les espaces privilégiés de l'urbanisation ont été identifiés de manière systématique à l'aide de canevas d'analyse radio-concentriques et directionnels. Le croisement entre les données d'utilisation du sol et d'autres indicateurs spatialisables comme les plans de secteur a montré les marges d'évolution potentielles, tant au moment de la mise en place de ces plans que plus récemment. D'autres combinaisons avec des statistiques socio-économiques ou démographiques ont fourni de nouveaux indicateurs permettant d'explorer les densités de l'occupation de l'espace périurbain et de s'interroger sur les discordances entre réalité physique et enregistrement statistique. Enfin, l'arrangement spatial des différentes classes d'utilisation du sol a été exploré. L'ensemble de ces analyses ont fait l'objet d'une synthèse thématique ainsi que régionale, au sein de compartiments paysagers.

La dernière approche de la problématique de l'utilisation du sol en milieu urbain s'est faite au travers d'une démarche basée sur la modélisation spatiale. La calibration des relations de voisinage à l'aide des règles d'autocorrélation spatiale a démontré que les affinités entre classes décrivent bien la structuration de l'agglomération bruxelloise et traduit le renforcement des structures héritées. L'analyse des résidus de la modélisation a montré le rôle contraignant de l'introduction des plans de secteur pour la classe du tissu urbain résidentiel clairsemé discontinu, laissant beaucoup plus de place qu'attendu dans les parties sud de la zone d'étude. La modélisation dynamique a aussi clairement mis en évidence le changement de logique de localisation de l'industrie et des services, qui rompent avec leurs localisations traditionnelles au cours de la période étudiée.

En conclusion, la thèse a permis de confirmer les atouts d'une approche sous l'angle de l'utilisation du sol pour appréhender le phénomène de périurbanisation. Elle montre aussi le rôle unificateur de cette approche, qui peut s'insérer aisément dans les études thématiques ou susciter des questionnements nouveaux du fait des avancées apportées par le caractère quantitatif des exploitations régionales. Enfin, des outils communs et des enrichissements mutuels, acquis ou potentiels, sont identifiés entre les différents champs de la discipline (télédétection, géographie urbaine, modélisation spatiale) mobilisés pour cette exploration de la production, de l'analyse et de la modélisation des données d'utilisation du sol.

Doctorat en sciences, Spécialisation géographie
info:eu-repo/semantics/nonPublished

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Cai, Bin, Arezoo Dianat, Rene Hübner, Wei Liu, Dan Wen, Albrecht Benad, Luisa Sonntag, Thomas Gemming, Gianaurelio Cuniberti, and Alexander Eychmüller. "Multimetallic Hierarchical Aerogels: Shape-engineering of the Building Blocks for efficient electrocatalysis." Saechsische Landesbibliothek- Staats- und Universitaetsbibliothek Dresden, 2018. http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bsz:14-qucosa-236145.

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Abstract:

A new class of multimetallic hierarchical aerogels composed entirely of interconnected Ni‐PdxPty nano‐building‐blocks with in situ engineered morphologies and compositions is demonstrated. The underlying mechanism of the galvanic shape‐engineering is elucidated in terms of nanowelding of intermediate nanoparticles. The hierarchical aerogels integrate two levels of porous structures, leading to improved electrocatalysis performance.

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Cai, Bin, Rene Hübner, Kotaro Sasaki, Yuanzhe Zhang, Dong Su, Christoph Ziegler, Miomir Vukmirovic, Bernd Rellinghaus, Radoslav Adzic, and Alexander Eychmüller. "Core–Shell Structuring of Pure Metallic Aerogels towards Highly Efficient Platinum Utilization for the Oxygen Reduction Reaction." Wiley-VCH Verlag GmbH & Co KGaA, 2017. https://tud.qucosa.de/id/qucosa%3A33354.

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Abstract:

The development of core-shell structures remains a fundamental challenge for pure metallic aerogels. Here we report the synthesis of PdxAu-Pt core-shell aerogels comprised of an ultrathin Pt shell and a composition-tunable PdxAu alloy core. The universality of this strategy ensures the extension of core compositions to Pd-transition metal alloys. The core-shell aerogels exhibited largely improved Pt utilization efficiency for oxygen reduction reaction and their activities show a volcano-type relationship as a function of the lattice parameter of the core substrate. The maximum mass and specific activities are 5.25 A mg-1Pt and 2.53 mA cm-2, which are 18.7 and 4.1 times higher than those of Pt/C, respectively, demonstrating the superiority of the core-shell metallic aerogels. The proposed core-based activity descriptor provides a new possible strategy for the design of future core-shell electrocatalysts.

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Regniers, Olivier. "Méthodes d'analyse de texture pour la cartographie d'occupations du sol par télédetection très haute résolution : application à la fôret, la vigne et les parcs ostréicoles." Thesis, Bordeaux, 2014. http://www.theses.fr/2014BORD0284/document.

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Abstract:

Le travail présenté dans cette thèse a pour objectif d’évaluer le potentiel de modèles probabilistes multivariés appliqués sur les sous-bandes d’une décomposition en ondelettes pour la classification d’images de télédétection optiques à très haute résolution spatiale. Trois thématiques principales ont été investiguées dans ce travail : la différenciation de classes d’âge de peuplements de pins maritimes, la détection de parcelles viticoles et la détection de parcs ostréicoles. Une contribution originale concerne la proposition d’une chaîne traitement pour une classification supervisée orientée objet se basant sur des mesures de similarité adaptées au contexte de modélisation probabiliste. Celle-ci implique la création d’une base de données de patchs de texture pour l’apprentissage et l’utilisation d’une pré-segmentation de l’image à classifier. Les modèles probabilistes multivariés testés ont tout d’abord été évalués dans une procédure d’indexation d’images. Les modèles les plus performants identifiés par cette procédure ont été ensuite appliqués dans la chaîne de traitement proposée. Dans les trois thématiques explorées, les modèles multivariés ont révélé des capacités remarquables de représentation de la texture et ont permis d’obtenir une qualité de classification supérieure à celle obtenue par la méthode des matrices de co-occurrence. Ces résultats démontrent l’intérêt de la représentation multi-échelles et multi-orientations de la texture dans l’espace transformé en ondelettes et la pertinence de la modélisation multivariée des coefficients d’ondelettes issus de cette décomposition
The prime objective of this thesis is to evaluate the potential of multivariate probabilistic models applied on wavelet subbands for the classification of very high resolution remote sensing optical data. Three main applications are investigated in this study: the differentiation of age classes of maritime pine forest stands, the detection of vineyards and the detection of oyster fields. One main contribution includes the proposal of an original supervised and object-oriented classification scheme based on similarity measurements adapted to the context of probabilistic modeling. This scheme involves the creation of a database of texture patches for the learning step and a pre-segmentation of the image to classify. The tested multivariate models were first evaluated in an image retrieval framework. The best models identified in this procedure were then applied in the proposed image processing scheme. In the three proposed thematic applications, multivariate models revealed remarkable abilities to represent the texture and reached higher classification accuracies than the method based on co-occurrence matrices. These results confirm the interest of the multi-scale and multi-orientation representation of textures through the wavelet transform, as well as the relevance of the multivariate modeling of wavelet coefficients

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Nguyen, Xuan Huan, Nam Anh Tran, Thi Thuy Hang Nguyen, Thi Tuyet Nhung Dao, and Van Thanh Nguyen. "Nanosilica synthesis and application for lead treatment in water." Technische Universität Dresden, 2018. https://tud.qucosa.de/id/qucosa%3A33297.

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Abstract:

Lead is a naturally occurring element that has high atomic weight (207u) and density (11.3 g/cm3). Their multiple industrial, domestic, agricultural, medical and technological applications have led to their wide distribution in the environment, raising concerns over their potential effects on human health and the environment. At present, extensive application of nanosilica in environmental pollution treatment has led to the development of silica extraction methodologies out of various chemical and waste products. In this study, nanosilica is synthesized by sol-gel method from tetraethoxysilane (TEOS) with base catalysts and volumetric ratio TEOS/C2H5OH/H2O/NH4OH: 5/30/1/1 and identified characteristics by some modern techniques such as Energy-dispersive Xray spectroscopy (EDX), Fourrier Transformation Infrared (FTIR) and X-ray diffraction (XRD), Scanning electron micrograph (SEM), field emission scanning electron microscopy (FESEM). The results showed that the prepared SiO2 nanoparticles were amorphous phase with the average size about 60-100 nm and can be used as an immediately utilization for lead treatment. At the pH of 5, shaking within 1 hours with speed 150rpm/min, lead treatment efficiency is 96.17% for initial Pb2+ concentration 10 mgPb2+/L. Maximum adsorption concentration Qmax = 30.3mg/g, and adsorbent and adsorbate constant b = 0.868 L/g. Therefore, extracted nanosilica from TEOS has high lead treatment efficiency. In addition, synthesis nanosilica from rice husk with similar characteristics is a new research approach to improve application and economic value of the material.
Chì là nguyên tố tự nhiên có khối lượng nguyên tử cao(207 đvC), tỉ trọng lớn (11,3 g/cm3) và được ứng dụng phổ biến trong công nghiệp, nông nghiệp, sinh hoạt, y tế và công nghệ. Việc sử dụng rộng rãi chì trong nhiều lĩnh vực làm tăng mối quan ngại về tác động tiềm tàng của chúng đối tới sức khỏe con người và môi trường. Hiện nay việc áp dụng rộng rãi nanosilica vào xử lí ô nhiễm môi trường đã và đang dẫn đến sự phát triển của các phương pháp tách chiết silica từ hóa chất và các phế phụ phẩm. Trong nghiên cứu này, nanosilica được tổng hợp bằng phương pháp sol-gel từ tetraetoxysilan (TEOS) với xúc tác bazo theo tỷ lệ thể tích TEOS/C2H5OH/H2O/NH4OH là 5/30/1/1 và xác định các đặc tính bằng một số kỹ thuật hiện đại như phổ tán sắc năng lượng tia X (EDX), quang phổ hồng ngoại (FTIR) và nhiễu xạ tia X (XRD), kính hiển vi điện tử quét (SEM), kính hiển vi điện tử quét phát xạ trường (FESEM). Kết quả cho thấy các hạt nano SiO2 tách chiết được có pha vô định hình với kích thước trung bình khoảng 60-100 nm và được sử dụng trực tiếp cho xử lí chì. Tại điều kiện pH=5, lắc trong 1 giờ với tốc độ 150 vòng/phút, hiệu quả xử lý chì đạt 96,17% đối với nước nhiễm kim loại chì có nồng độ ban đầu là 10mgPb2+/L. Lượng hấp phụ cực đại Qmax = 30,3mg/g; hằng số đặc trưng của chất hấp phụ và chất bị hấp phụ b = 0,868L/g. Như vậy, hiệu quả xử lý kim loại chì của vật liệu nano silica được tổng hợp từ TEOS là rất cao. Bên cạnh đó, nghiên cứu chế tạo nanosilica từ vỏ trấu với các đặc tính tương tự là một hướng đi mới giúp nâng cao tính ứng dụng và giá trị kinh tế của vật liệu.

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Sulce, Sulejman. "Étude du potentiel de minéralisation et du devenir des fertilisants azotes minéraux dans les sols cultivés de la région de Myzeqe (Albanie)." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 1993. http://www.theses.fr/1993INPL111N.

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Abstract:

Grace à la technique d'incubation (test de Stanford et Smith, 1972) nous avons pu classer 10 sols de la région de Myzeqe (Albanie): les sols sableux qui sont caractérisés par un fort pourcentage d'azote minéralisable (12,1%); les sols argilo-limoneux avec un potentiel de minéralisation (no) faible (6,2%) et une vitesse (k) relativement élevée -0,058 semaine##1); les sols hydromorphes argileux avec une vitesse (k) faible (0,039 semaine##1) et un fort potentiel de minéralisation (146 mg n kg sol##1). Les sols sales argileux et acides argileux avec des vitesses (k) élevées (0,073 et 0,057 semaine##1 respectivement) et un pourcentage d'azote minéralisable modéré pour les sols acides (9,5%) et très faible pour les sols sales (4,5%). Des études au laboratoire avec #1#5n, sur 3 types de sols sélectionnés parmi les 10 précédents, mettent en évidence des relations entre les doses et les formes d'engrais apportées (70 mg n kg sol##1 de kno#3 (nh#4)#2so#4 et kno#3 + paille de ble) et les différents indices (cru, cau, ndff, n organise dans le sol). Une troisième expérience sous paramètres contrôlées nous a permis de mettre en évidence dans les trois sols l'influence du complexe organo-minéral sur les intensités d'organisation après un mois d'incubation. Nous avons pu (après incubation) déterminer la biodisponibilité potentielle de l'azote et l'on constate des intensités et des cinétiques différentes de reminéralisation de l'azote engrais préalablement organisé

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Tormos, Thierry. "Analyse à l'échelle régionale de l'impact de l'occupation du sol dans les corridors rivulaires sur l'état écologique des cours d'eau." Phd thesis, AgroParisTech, 2010. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00560368.

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Abstract:

Ce travail porte sur la caractérisation spatiale et la quantification de l'influence des pressions environnantes (occupation des sols à différentes échelles, du bassin versant amont au corridor rivulaire local) sur l'état écologique des cours d'eau. Abordée au niveau régional l'étude porte une attention particulière aux corridors rivulaires pour leur intérêt dans l'élaboration de stratégies de préservation et de restauration en application de la Directive Cadre européenne sur l'Eau. Elle repose sur le développement de méthodologies robustes et fiables (i) de cartographie fine de l'occupation des sols dans les corridors rivulaires, (ii) de construction d'indicateurs spatialisés traduisant cette occupation et (iii) de modélisation pressions/impacts quantifiant le lien entre occupation des sols dans les corridors rivulaires et état écologique des milieux aquatiques. Les résultats utilisant ces avancées méthodologiques montrent l'intérêt de disposer d'une donnée d'occupation du sol à Très Haute Résolution Spatiale sur de grands territoires, d'indicateurs calculés sur différentes emprises spatiales au niveau du corridor qui traduisent les mécanismes d'impacts d'une catégorie d'occupation du sol donnée sur l'état écologique pour améliorer l'identification et la localisation des sources de pressions dans ces espaces. Ils mettent en évidence également au niveau régional le rôle significatif des formations végétales rivulaires locales sur l'état écologique des cours d'eau, ceci sur une bande de 20 m de part et d'autre du cours d'eau.

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Alkhatib, Rami. "Human locomotion analysis, classification and modeling of normal and pathological vertical ground reaction force signals in elderly." Thesis, Lyon, 2016. http://www.theses.fr/2016LYSES029/document.

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Abstract:

La marche est définie par des séquences de gestes cycliques et répétées. Il a été déjà montré que la vitesse et la variabilité de ces séquences peuvent révéler des aptitudes ou des défaillances motrices. L’originalité de ce travail est alors d’analyser et de caractériser les foulées de sujets âgés à partir des signaux de pression issus de semelles instrumentées lors de la marche, au moyen d’outils de traitement du signal. Une étude préliminaire, sur les signaux de pression générés lors de la marche, nous a permis de mettre en évidence le caractère cyclo-stationnaire de ces signaux. Ces paramètres sont testées sur une population de 47 sujets. Tout d'abord, nous avons commencé par un prétraitement des signaux et nous avons montré dans la première de cette thèse que le filtrage peut éliminer une partie vitale du signal. C’est pourquoi un filtre adaptatif basé sur la décomposition en mode empirique a été conçu. Les points de retournement ont été filtrés ensuite en utilisant une technique temps-fréquence appelée «synochronosqueezing». Nous avons également montré que le contenu des signaux de force de marche est fortement affecté par des paramètres inquantifiables tels que les tâches cognitives qui les rendent difficiles à normaliser. C’est pourquoi les paramètres extraits de nos signaux sont tous dérivées par une comparaison inter-sujet. Par exemple, nous avons assimilé la différence dans la répartition de poids entre les pieds. Il est également recommandé dans ce travail de choisir le centre des capteurs plutôt que de compter sur la somme des forces issues du réseau de capteurs pour la classification. Ensuite, on a montré que l’hypothèse de la marche équilibrée et déséquilibrée peut améliorer les résultats de la classification. Le potentiel de cette hypothèse est montré à l'aide de la répartition du poids ainsi que le produit de l'âge × vitesse dans le premier classificateur et la corrélation dans le second classificateur. Une simulation de la série temporelle de VGRF basé sur une version modifiée du modèle de Markov non stationnaire, du premier ordre est ensuite dérivée. Ce modèle prédit les allures chez les sujets normaux et suffisamment pour les allures des sujets de Parkinson. On a trouvé que les trois modes: temps, fréquence et espace sont très utiles pour l’analyse des signaux de force, c’est pourquoi l’analyse de facteurs parallèles est introduite comme étant une méthode de tenseur qui peut être utilisée dans le futur
Walking is defined as sequences of repetitive cyclic gestures. It was already shown that the speed and the variability of these sequences can reveal abilities or motorskill failures. The originality of this work is to analyze and characterize the steps of elderly persons by using pressure signals. In a preliminary study, we showed that pressure signals are characterized by cyclostationarity. In this study, we intend to exploit the nonstationarity of the signals in a search for new indicators that can help in gait signal classification between normal and Parkinson subjects in the elderly population. These parameters are tested on a population of 47 subjects. First, we started with preprocessing the vertical ground reaction force (VGRF) signals and showed in this first part of the thesis that filtering can remove a vital part of the signal. That is why an adaptive filter based on empirical mode decomposition (EMD) was built. Turning points are filtered using synochronosqueezing of time-frequency representations of the signal. We also showed that the content of gait force signals is highly affected by unquantifiable parameter such as cognitive tasks which make them hard to be normalized. That is why features being extracted are derived from inter-subject comparison. For example we equated the difference in the load distribution between feet. It is also recommended in this work to choose the mid-sensor rather than relying on summation of forces from array of sensors for classification purposes. A hypothesis of balanced and unbalanced gait is verified to be potential in improving the classification accuracy. The power of this hypothesis is shown by using the load distribution and Age×Speed in the first classifier and the correlation in the second classifier. A time series simulation of VGRF based on a modified version of nonstationary- Markov model of first order is derived. This model successfully predict gaits in normal subjects and fairly did in Parkinson’s gait. We found out that the three modes: time, frequency and space are helpful in analyzing force signals that is why parallel factor analysis is introduced as a tensor method to be used in a future work

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Derksen, Dawa. "Classification contextuelle de gros volumes de données d'imagerie satellitaire pour la production de cartes d'occupation des sols sur de grandes étendues." Thesis, Toulouse 3, 2019. http://www.theses.fr/2019TOU30290.

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Abstract:

Ce travail étudie l'application de la classification supervisée pour la production de cartes d'occupation des sols à partir de séries temporelles d'images satellitaires à haute résolution spatiale, spectrale, et temporelle. Sur ce problème, certaines classes, par exemple, les classes urbaines, dépendent plus du contexte des pixels que de leur contenu. L'enjeu de la thèse est la prise en compte du voisinage du pixel, pour améliorer la précision de ces classes. Cette recherche nous mène dans un premier temps à questionner la définition du voisinage, et à imaginer différentes formes. Ensuite, il s'agit de décrire le voisinage, c'est à dire de créer une représentation ou un modèle qui permette de reconnaître les classes ciblées. Les combinaisons de ces deux aspects sont évaluées sur deux jeux de données expérimentales, un sur de l'imagerie Sentinel-2, et un sur une image SPOT-7
This work studies the application of supervised classification for the production of land cover maps using time series of satellite images at high spatial, spectral, and temporal resolutions. On this problem, certain classes such as urban cover, depend more on the context of the pixel than its content. The issue of this Ph.D. work is therefore to take into account the neighborhood of the pixel, to improve the recognition rates of these classes. This research first leads to question the definition of the context, and to imagine different possible shapes for it. Then comes describing the context, that is to say to create a representation or a model that allows the target classes to be recognized. The combinations of these two aspects are evaluated on two experimental data sets, one on Sentinel-2 images, and the other on SPOT-7 images

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Mangelinck, Ludmila. "Représentation et classification de structures spatiales -- Application à la reconnaissance de paysages agricoles." Phd thesis, Université Henri Poincaré - Nancy I, 1998. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00391141.

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Abstract:

Dans cette th{è}se, nous nous int{é}ressons {à} la repr{é}sentation et {à} la classification de structures spatiales dans le cadre de la reconnaissance de mod{è}les de paysages agricoles sur des images satellites. Nous avons d{é}fini, lors d'une phase d'acquisition des connaissances, des mod{è}les de paysages sous forme de classes dans un syst{è}me de repr{é}sentation des connaissances par objets. Les classes sont reli{é}es entre elles par des relations spatiales qualitatives. Les relations spatiales sont des classes dont les instances lient d'autres classes. Les classes de relations sont organis{é}es dans une hi{é}rarchie ayant une structure de treillis permettant de repr{é}senter la sp{é}cialisation, l'implication, la disjonction et la conjonction de relations. Nous avons choisi un treillis de Galois qui permet de mettre en {é}vidence le lien entre relations et conditions n{é}cessaires {à} la v{é}rification des relations sur l'image. Gr{â}ce {à} cette structure, nous avons propos{é} un algorithme de recherche de l'ensemble minimum des conditions qui permet de r{é}duire le nombre d'op{é}rations sur les images. Des algorithmes ont {é}t{é} aussi propos{é}s pour repr{é}senter les propri{é}t{é}s math{é}matiques des relations. Nous proposons d'ajouter au langage quatre facettes permettant de repr{é}senter la quantification des relations spatiales. Nous avons modifi{é} l'op{é}ration qui associe un mod{è}le {à} une entit{é} pour prendre en compte la quantification des relations dans la classification des structures spatiales. Le syst{è}me de reconnaissance a {é}t{é} implant{é} dans le langage \yafool et mis en \oe{}uvre sur des cartes de la r{é}gion Lorraine.

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Seetohul, L. Nitin. "Novel applications of optical analytical techniques." Thesis, Teesside University, 2009. http://hdl.handle.net/10149/117905.

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Abstract:

Novel applications of optical analytical techniques have been demonstrated in three general areas, namely application of broadband cavity enhanced absorption spectroscopy (BBCEAS) to the detection of liquid phase analytes, the use of total luminescence spectroscopy to discriminate between different type of teas and the development of an optical sensor to detect ammonia gas, based on the fluorescence quenching of a dye immobilised in a sol gel matrix. A simple BBCEAS setup has been developed with a view to perform sensitive visible wavelength measurements on liquid phase solutions. In the present work a simple low-cost experimental setup has been demonstrated for the measurement of the visible spectra of representative liquid-phase analytes in a 2 mm quartz cuvette placed at normal incidence to the cavity mirrors. Measurements on Ho3+ and sudan black with a white LED and the R ≥ 0.99 mirrors covered a broad wavelength range (~250 nm) and represents the largest wavelength range covered to date in a single BBCEAS experiment. The sensitivity of the technique as determined by the best αmin value was 5.1 x 10-5 cm-1 and was obtained using the R ≥ 0.99 mirrors. The best limit of detection (LOD) for the strong absorber brilliant blue-R, was approximately 620 pM. The optical setup was then optimised for the application of BBCEAS detection to an HPLC system. A 1 cm pathlength HPLC cell with a nominal volume of 70 ml was used in this study. The cavity was formed by two R ≥ 0.99 plano-concave mirrors with a bandwidth of ~ 420 – 670 nm. Two analytes rhodamine 6G and rhodamine B were chosen for separation by HPLC, as they were chemically similar species with distinctive visible spectra and would co-elute in an isocratic separation. The lowest value of amin obtained was 1.9 x 10-5 cm-1. The most significant advantage of the HPLC-BBCEAS study over previous studies arose from the recording of the absorption spectrum over a range of wavelengths. It was demonstrated that the spectral data collected could be represented as a contour plot which was useful in visualising analytes which nearly co-eluted. The LOD values for the two analytes studied indicated that the developed HPLC-BBCEAS setup was between 54 and 77 times more sensitive than a commercial HPLC system. For improved sensitivity and lower detection limits the low cost BBCEAS setup was used with a significantly longer 20 cm pathlength cell where the mirrors were in direct contact with the liquid phase analyte. This also reduced interface losses. The experiments were carried out using both R ³ 0.99 and R ³ 0.999 mirrors. The lowest αmin value obtained in this study was 2.8 x 10-7 cm-1 which is the lowest reported value to date for a liquid phase measurement, making this study the most sensitive liquid phase absorption measurement reported. The lowest LOD recorded was 4.6 pM, and was obtained for methylene blue with the R ³ 0.999 mirrors. A novel application of total luminescence spectroscopy to discriminate between different types of teas objectively was also investigated. A pattern recognition technique based on principal component analysis (PCA) was applied to the data collected and resulted in discrimination between both geographically similar and dissimilar teas. This work has shown the potential of fluorescence spectroscopy to distinguish between seven types of teas from Africa, India, Sri Lanka and Japan. Geographically similar black teas from 15 different plantation estates in Sri Lanka were also studied. The visualisation technique allowed the separation of all 11 types of teas when the first two principal components were utilised. The final part of the thesis describes the development of an optical sensor for the detection of ammonia gas. The operation of the sensor depended on the fluorescence quenching of the dye 9 amino acridine hydrochloride (9 AAH) immobilised in a sol gel matrix. It was also shown that the sensor response was not affected by the presence of acidic gases such as HCl and SO2. The final version of the sensor made use of dual channel monitoring to improve the sensitivity of the sensor. Measurements using diluted mixtures of ammonia gas in the range 5 -70 ppm showed that the response of the sensor was nonlinear, with the sensitivity increasing at lower concentrations. The measurement of the baseline noise allowed the LOD to be estimated at ~400 ppb.

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El-Sayed, Mohamed. "Functional Aromatic Amino Ketones as UV/Vis probes for various liquid and solid environments." Doctoral thesis, Universitätsbibliothek Chemnitz, 2003. http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:swb:ch1-200300948.

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Abstract:

Zum gegenwärtigen Kenntnisstand bezüglich Solvatochromie, Sol-Gel Prozesse, und der Synthese von Polyketonen wird eine kurze Einführung gegeben. Die Synthesekonzeptionen funktionalisierter aromatischer Aminoketone wereden vorgestellt. Die neun Verbindungen wurden mittels Elementaranalyse, Röntgenstrukturanalyse, und spektroskopischen (NMR, UV/Vis, MS) Methoden aufgeklärt. Im Mittelpunkt der Untersuchungen steht die Untersuchung des Einflusses von unterschiedlichen Medien (Lösungmittel, Oberflächen, Sol-Gel Materialien und Nachbarnmoleküle im Kristall) auf die Lage der UV/Vis-Absorptionsmaxima verschiedener aromatischer Aminoketone. Die Ergebnisse der Untersuchungen liefern Informationen in Bezug auf das spezifische Solvatationsvermögen, die Polarität von Feststoffoberflächen, der Einfluss funktionaler Gruppen in aromatischen Aminoketonen auf die intermolekulare Wasserstoffbrückenbindungen in Kristallen, und über die Natur der Gast-Host-Wechselwirkungen. Auf der Basis von nucleophilen Substitutionsreaktionen wurden zwei verschiedene Prozesse für die Synthese von Ploy(benzophenone-co-piperazin) und der Kompositform entwickelt. Molekulare Strukturen und Eigenschaften konnten durch Elementaranalyse, mehrere spektroskopische (IR, Festkörper-NMR, UV/Vis, MALDI-TOF) Methoden, Zetapotentialmessungen in wässeriger Phase und thermogravimetrischen Bestimmungen charakterisiert werden.

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Mayer-Uhma, Tobias. "Von molekularen Precursoren zu Oxidphasen im System V2O5 / Nb2O5. Darstellung, Eigenschaften, katalytische Aktivität." Doctoral thesis, Saechsische Landesbibliothek- Staats- und Universitaetsbibliothek Dresden, 2004. http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:swb:14-1107505327269-01068.

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Abstract:

In this work, mixed alkoxides of general formula [V(O)Nbx(OR)(3+5x)] (R = n-C3H7 and C2H5, x = 1, 4.5 and 9) are obtained. They are used to prepare complex (V/Nb)-pentoxides. Different spectroscopic methods, for example UV/VIS, resonance raman, infrared, temperature dependant 51V NMR and two dimensional 1H or 13C NMR, are used to elucidate structural details. It can be shown that the alkoxide precursor is a mixture of monomers and dimers which exchange very quickly. 2 % [V(O)Nb(OPr)8] (Pr = propyl) exists in a 0.1 molar solution. This complex is in equilibrium with V(O)(OPr)3 and Nb(OPr)5. Nb(OPr)5 itself exchanges with [Nb(OPr)5]2. For nuclear magnetic resonance experiments the exchange has to be slowed down using low temperatures.Controlled hydrolysis at 5 °C of a mixture of V(O)(OPr)3 and [Nb(OEt)5]2 in propanol leads to a clear transparent gel. The ratio of V : Nb is 1 : 1, 1 : 4.5 or 1 : 9, and oxalic acid is used as a chelating agent. Moreover, a dried product of a frozen solution of ammonium vanadate and ammonium oxyoxalatoniobate in water is found to be an appropriate precursor for the fore-mentioned oxides. Thermal decomposition of the gels and of the freeze dried products is monitored thermoanalytically and mass spectrometrically.The compositions of the resulting phases are examined and compared with the composition obtained via conventional synthesis (sintering of powder mixtures). Phases VNbxO(2.5+2.5x) (x = 1, 4.5 and 9) are obtained through the sol-gel technique and freeze drying at distinctly lower temperatures. VNbO5 crystallizes between 400 and 650 °C and V4Nb18O55 between 550 and 750 °C. A clean, non-reduced phase, VNb9O25, crystallizes above 1100 °C in oxygen. Below this temperature, solid solutions of V2O5 in TT- or M-Nb2O5 exist. Conventionally, pure VNbO5 is not obtainable. Some sol-gel synthesized products have the advantage of a more complete phase formation. In this way, a new phase of composition VNb9O25 can be found. The phase is homöotypic to M-Nb2O5.An additional advantage of the sol-gel synthesis lies in relatively high surface areas. Adversely, carbon remaining from the alcohol groups favours the thermodynamically stable phase VNb9O25 over the phase V4Nb18O55. Consequently, the freeze drying method seems to be the best way to get metastable phases in the system V2O5/x·Nb2O5.The formation of the complex oxides is controlled through the thermodynamics at phase boundaries. Therefore, to get mixed phases, structurally similar starting materials are preferred. In other words, using V2O5 and TT-Nb2O5 as starting materials the mixed phase similar to TT-Nb2O5 can be obtained. B-Nb2O5 as precursor yields another mixed phase similar to B-Nb2O5. In this work, this effect is called the "structure directing effect". It is explained through the consumption of free enthalpy at the phase boundaries.As an additional point, catalytic activities of the complex oxides are examined. Because of a synergism of the known good activity of V2O5 and the good selectivity of Nb2O5, a strongly enhanced activity of the mixed oxides is found. Large surface areas further improve the activity. Connections between oxygen partial pressure, band gap and catalytic activity are found. A dilution of V2O5 in Nb2O5 down to 10 mol-% also causes an enhancement of catalytic activity
In der Arbeit werden durch die Synthese gemischter Alkoxide der Gesamtzusammensetzung [V(O)Nbx(OR)(3+5x)] (R = n-C3H7 und C2H5, x = 1, 4,5 und 9) sowie gefriergetrockneter Pulver Ausgangssubstanzen für gemischte, komplexe Vanadium- und Nioboxide erhalten. Untersuchungen mittels UV/VIS-, Resonanz-Raman- und IR-Spektroskopie sowie temperaturabhängiger 51V- und zweidimensionaler 1H-/13C NMR-Spektroskopie zeigen, dass es sich bei der Alkoxid-Vorstufe um ein Gemisch aus monomeren und dimeren Einheiten handelt, die in schnellem Gleichgewicht miteinander stehen. So liegt [V(O)Nb(OPr)8] als Donorkomplex vor, der im Gleichgewicht mit VO(OPr)3 und Nb(OPr)5 steht. Nb(OPr)5 steht wiederum im Gleichgewicht mit [Nb(OPr)5]2. Die Bildung und der Zerfall des Donorkomplexes erfolgen bei Raumtemperatur so schnell, dass er nur durch UV/VIS- und Resonanz-Raman-Spektroskopie sichtbar wird; bei der Kernresonanzspektroskopie muss der Austausch durch tiefe Temperaturen verlangsamt werden.Mittels kontrollierter Hydrolyse einer Mischung aus VO(OPr)3 und [Nb(OEt)5]2 in Propanol mit Oxalsäure als Chelatbildner und der Verlangsamung der Kondensation über die Erniedrigung der Temperatur wird ein homogenes, transparentes Gel aus V2O5 und Nb2O5 hergestellt. Daneben wird durch eine Lösung aus Ammoniumvanadat und Ammoniumoxyoxalatoniobat ein für die Gefriertrocknung geeigneter Precursor zur Synthese der Oxidphasen gefunden. Die Zersetzung des Gels und der gefriergetrockneten Pulver werden mittels DTA, TG und Massenspektrometrie untersucht und die Phasenausbildung mit der Reaktion von konventionellen Festkörpergemengen verglichen.Die dabei entstehenden metastabilen und thermodynamisch stabilen Phasen VNbxO(2,5+2,5x) (x = 1, 4,5 und 9) sind durch das Sol-Gel-Verfahren sowie durch die Gefriertrocknung bei deutlich niedrigeren Temperaturen und mit geringerem Fremdphasenanteil als bei der konventionellen Synthese erhältlich. VNbO5 existiert bis 650 °C, V4Nb18O55 bis 750 °C, darüber wandelt sich jede Zusammensetzung in VNb9O25 bzw. in verschiedene Nb2O5-Modifikationen und V2O5 um. Die Sol-Gel-Methode liefert im Vergleich zur Gefriertrocknung bei 900-1100 °C den Vorteil der schnelleren Phasenausbildung durch die größere Homogenität der Vorstufe. So erhält man Zwischenstufen, die sonst nur mit Beimengungen zu synthetisieren sind. In diesem Zusammenhang kann erstmalig eine zu M-Nb2O5 homöotype Verbindung der Zusammensetzung VNb9O25 erhalten werden. Ein weiterer Vorteil der Sol-Gel-Synthese ist der Erhalt größerer Oberflächen nach der Zersetzung. Nachteilig erscheinen jedoch bei einer Synthese bei tiefen Temperaturen (500-800 °C) die Alkoholatreste. So entstehen wesentlich eher die thermodynamisch begünstigten Phasen, z. B. VNb9O25 vor V4Nb18O55 und V4Nb18O55 vor VNbO5. Weiterhin macht sich die komplizierte Präparation der Gele bemerkbar; daher stellt im Allgemeinen die Gefriertrockung die Methode der Wahl dar.Die Ausbildung der komplexen Oxide erfolgt stark geprägt durch die Thermodynamik an den Phasengrenzen. Daher erfolgt eine bevorzugte Ausbildung strukturähnlicher Mischphasen. Diese erstmalig in diesem Ausmaß festgestellte Tatsache wird in der Arbeit der Strukturdirigierende Effekt genannt. Eine Erklärung dieses Effektes erfolgt anhand des Verbrauchs der Freien Enthalpie an den Phasengrenzen.Aufgrund eines Synergismus der Eigenschaften von V2O5 und Nb2O5 bei der oxidativen Dehydrierung von Propan zu Propen (relativ hohe katalytische Aktivität von V2O5 und hohe Selektivität von Nb2O5) wird eine überproportional hohe katalytische Aktivität bei den Mischoxiden erhalten. Die durch die unkonventionellen Methoden erhaltenen großen Oberflächen verbessern die Aktivität weiter. Es können Zusammenhänge festgestellt werden zwischen der Sauerstoffabgabetendenz, der Redoxkraft, der Bandlücke der Mischoxide und der katalytischen Aktivität. Die Einzigartigkeit des Nb2O5-Wirtsgitters bewirkt bei der Verdünnung von V2O5 darin eine hohe katalytische Leistungssteigerung

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Engel, Sebastian. "Chemisch deponierte Schichtsysteme zur Realisierung von YBa2Cu3O7−d-Bandleitern." Doctoral thesis, Technische Universität Dresden, 2008. https://tud.qucosa.de/id/qucosa%3A23824.

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Abstract:

Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Entwicklung neuer Schichtsysteme für die Realisierung biaxial texturierter hochtemperatursupraleitender Bandleiter. Bisher sind eine Vielzahl von Bandleiterarchitekturen bekannt, die sowohl durch physikalische Depositionsmethoden als auch mittels Abscheidung aus der chemischen Lösung hergestellt werden können. Während die Funktion von YBCO-Bandleitern mit Hilfe physikalischer Depositionsmethoden in den letzten Jahren demonstriert werden konnte, zeigen auf chemischem Wege deponierte Bandleiter schlechtere Eigenschaften. Seitens der Industrie besteht ein starkes Interesse, die hohen Produktionskosten, die im Hinblick auf physikalische Depositionsmethoden mit einem hohen Anlagenaufwand verbunden sind, anhand der kostengünstigen chemischen Synthese von Einzelschichten oder der gesamten Bandleiterarchitektur zu senken. Gelöst wurde diese Aufgabe innerhalb der vorliegenden Arbeit durch die Entwicklung metallorganischer Vorstufenlösungen zur Deposition von CaTiO3-, SrTiO3-Pufferschichten und supraleitender YBa2Cu3O7-Schichten.

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Blaquière, Ewa. "Descriptions des agrosystèmes hétérogènes à l'aide de mesures satellitaires à très haute résolution spatiale." Toulouse 3, 2004. http://www.theses.fr/2004TOU30099.

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Abstract:

L'objectif de cette étude a consisté à démontrer l'incidence de l'augmentation de la résolution spatiale sur la cartographie (par l'identification semi-automatique de l'occupation du sol) des zones agricoles ayant des paysages très différents. L'expérimentation a été mise en place sur quatre sites comportant des paysages différents principalement par la forme et la taille de leur parcellaire : deux en France, un en Pologne et un en Allemagne. Les traitements (dont la classification) ont été faits sur sept résolutions spatiales (de 1 à 40 m) sur ces sites avec un objectif de mise en évidence de l'existence ou de l'absence de liens entre la résolution spatiale, la taille et la forme des parcelles et le thème d'occupation du sol. Les résultats de la partie expérimentale nous ont amené à présenter une proposition pour l'amélioration de la classification par l'utilisation des résolutions spatiales appropriées au paysage donné. Cette approche à fait l'objet de tests sur le site de Branszczyk
The main objective of the thesis was to study the influence of spatial resolution of satellite images on the cartography (semi-automatic identification of land cover) of the agricultural areas. In order to complete the study, four areas were tested: two areas in France, one area in Poland and one area in Germany. Those areas were selected to test different types of images for different landscapes characterised by size and form of cultivated parcels. The treatments of the experiment (including classification) was executed on a range of spatial resolutions from 1 to 40 m and all areas with the goal to proving the existence or non-existence of the relationship between the spatial resolution, the size and form of the parcels and the types of the land cover. The final stage is a proposition of improvement of the classification accuracy by the use of spatial resolutions adapted to given landscapes

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Ratajczak, Rémi. "Analyse automatique d'images aériennes historiques : application à une étude épidémiologique." Thesis, Lyon, 2020. http://www.theses.fr/2020LYSE2063.

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Abstract:

Cette thèse, co-financée par l’ADEME, se place dans le cadre d’une collaboration entre le LIRIS et le Centre Léon Bérard autour de l’étude épidémiologique TESTIS. L’étude TESTIS vise à estimer l’impact des pesticides sur le développement de la tumeur germinale du cancer du testicule. Cette maladie ayant un temps de développement long, il est nécessaire d’avoir accès à des informations remontant jusqu’à la naissance des sujets considérés. Dans le cas de TESTIS, les sujets les plus âgés sont nés au début des années 1970. Afin de tenir compte des expositions résidentielles individuelles aux pesticides propagés par les vents, le Centre Léon Bérard a mis au point une métrique se basant sur l’occupation du sol autour des habitations. Malheureusement, aucune base de données d’occupation du sol avant 1990 n’est actuellement suffisamment précise pour être utilisée. Afin d’obtenir ces informations, les géomaticiens du Centre Léon Bérard sont chargés de photo-interpréter des images aériennes historiques en niveaux de gris. Ce processus manuel étant particulièrement long et fastidieux, l’utilisation de méthodes automatiques ou semi-automatiques a été suggérée. L’objectif de cette thèse est de développer des algorithmes pour aider les géomaticiens à obtenir des cartes d’occupation du sol en un temps raisonnable. Pour cela, nous nous sommes intéressés à l’utilisation de méthodes de classification de textures que nous avons intégrées au sein d’un logiciel d’aide à l’annotation. Celui-ci est actuellement utilisé dans le cadre de l’étude TESTIS. Nous nous sommes ensuite intéressés à la colorisation automatique et non-supervisée des images aériennes historiques afin de proposer une visualisation alternative aux géomaticiens. Ces travaux nous ont également menés à étudier l’intérêt des couleurs générées artificiellement pour la classification des données historiques. Enfin, nous avons cherché à améliorer les cartes d’occupation du sol générées par notre logiciel au travers de méthodes de post-traitement, ouvrant la voie au développement de chaines de traitements plus performantes
This thesis, co-funded by the ADEME, takes place in the context of a collaboration between the LIRIS laboratory and the Centre Léon Bérard as part of the TESTIS epidemiological study. The TESTIS study aims to estimate the impact of pesticides on the development of germ cell tumor of testicular cancer. As this disease has a long development time, it is necessary to have access to data dating back to the birth of the subjects. In the case of TESTIS, the oldest subjects were born in the early 1970s. In order to take into account individual residential exposures to pesticides spread by winds, the Centre Léon Bérard has developed a metric based on land use around dwellings. Unfortunately no land use database before 1990 is sufficiently accurate to be used. In order to obtain this information, the geomatics specialists at the Centre Léon Bérard are tasked with photo-interpreting historical aerial images in grayscale. This manual process is particularly long and tedious. Therefore, the use of automatic or semi-automatic methods has been suggested. The objective of this thesis is to develop algorithms to help geomatics specialists obtain land cover maps in a reasonable time. For that, we were interested in the use of texture classification methods that we have integrated into an annotation assistance software. This software is currently used in the TESTIS study. We then put our focus on the development of unsupervised colorization methods to provide alternative visualizations of the historical aerial images. This work also led us to study the interest of the artificially generated colors for land use classification. Finally, we sought to improve the land use maps generated by our software through post-processing methods, paving the way for the development of more efficient pipelines

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Bayoudh, Meriam. "Apprentissage de connaissances structurelles à partir d’images satellitaires et de données exogènes pour la cartographie dynamique de l’environnement amazonien." Thesis, Antilles-Guyane, 2013. http://www.theses.fr/2013AGUY0671/document.

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Abstract:

Les méthodes classiques d'analyse d'images satellites sont inadaptées au volume actuel du flux de données. L'automatisation de l'interprétation de ces images devient donc cruciale pour l'analyse et la gestion des phénomènes observables par satellite et évoluant dans le temps et l'espace. Ce travail vise à automatiser la cartographie dynamique de l'occupation du sol à partir d'images satellites, par des mécanismes expressifs, facilement interprétables en prenant en compte les aspects structurels de l'information géographique. Il s'inscrit dans le cadre de l'analyse d'images basée objet. Ainsi, un paramétrage supervisé d'un algorithme de segmentation d'images est proposé. Dans un deuxième temps, une méthode de classification supervisée d'objets géographiques est présentée combinant apprentissage automatique par programmation logique inductive et classement par l'approche multi-class rule set intersection. Ces approches sont appliquées à la cartographie de la bande côtière Guyanaise. Les résultats démontrent la faisabilité du paramétrage de la segmentation, mais également sa variabilité en fonction des classes de la carte de référence et des données d'entrée. Les résultats de la classification supervisée montrent qu'il est possible d'induire des règles de classification expressives, véhiculant des informations cohérentes et structurelles dans un contexte applicatif donnée et conduisant à des valeurs satisfaisantes de précision et de KAPPA (respectivement 84,6% et 0,7). Ce travail de thèse contribue ainsi à l'automatisation de la cartographie dynamique à partir d'images de télédétection et propose des perspectives originales et prometteuses
Classical methods for satellite image analysis are inadequate for the current bulky data flow. Thus, automate the interpretation of such images becomes crucial for the analysis and management of phenomena changing in time and space, observable by satellite. Thus, this work aims at automating land cover cartography from satellite images, by expressive and easily interpretable mechanism, and by explicitly taking into account structural aspects of geographic information. It is part of the object-based image analysis framework, and assumes that it is possible to extract useful contextual knowledge from maps. Thus, a supervised parameterization methods of a segmentation algorithm is proposed. Secondly, a supervised classification of geographical objects is presented. It combines machine learning by inductive logic programming and the multi-class rule set intersection approach. These approaches are applied to the French Guiana coastline cartography. The results demonstrate the feasibility of the segmentation parameterization, but also its variability as a function of the reference map classes and of the input data. Yet, methodological developments allow to consider an operational implementation of such an approach. The results of the object supervised classification show that it is possible to induce expressive classification rules that convey consistent and structural information in a given application context and lead to reliable predictions, with overall accuracy and Kappa values equal to, respectively, 84,6% and 0,7. In conclusion, this work contributes to the automation of the dynamic cartography from remotely sensed images and proposes original and promising perpectives

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Masse, Antoine. "Développement et automatisation de méthodes de classification à partir de séries temporelles d'images de télédétection - Application aux changements d'occupation des sols et à l'estimation du bilan carbone." Phd thesis, Université Paul Sabatier - Toulouse III, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00921853.

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Abstract:

La quantité de données de télédétection archivées est de plus en plus importante et grâce aux nouveaux et futurs satellites, ces données offriront une plus grande diversité de caractéristiques : spectrale, temporelle, résolution spatiale et superficie de l'emprise du satellite. Cependant, il n'existe pas de méthode universelle qui maximise la performance des traitements pour tous les types de caractéristiques citées précédemment; chaque méthode ayant ses avantages et ses inconvénients. Les travaux de cette thèse se sont articulés autour de deux grands axes que sont l'amélioration et l'automatisation de la classification d'images de télédétection, dans le but d'obtenir une carte d'occupation des sols la plus fiable possible. En particulier, les travaux ont portés sur la la sélection automatique de données pour la classification supervisée, la fusion automatique d'images issues de classifications supervisées afin de tirer avantage de la complémentarité des données multi-sources et multi-temporelles et la classification automatique basée sur des séries temporelles et spectrales de référence, ce qui permettra la classification de larges zones sans référence spatiale. Les méthodes ont été testées et validées sur un panel de données très variées de : capteurs : optique (Formosat-2, Spot 2/4/5, Landsat 5/7, Worldview-2, Pleiades) et radar (Radarsat,Terrasar-X), résolutions spatiales : de haute à très haute résolution (de 30 mètres à 0.5 mètre), répétitivités temporelles (jusqu'à 46 images par an) et zones d'étude : agricoles (Toulouse, Marne), montagneuses (Pyrénées), arides (Maroc, Algérie). Deux applications majeures ont été possibles grâce à ces nouveaux outils : l'obtention d'un bilan carbone à partir des rotations culturales obtenues sur plusieurs années et la cartographie de la trame verte (espaces écologiques) dans le but d'étudier l'impact du choix du capteur sur la détection de ces éléments.

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Pelletier, Charlotte. "Cartographie de l'occupation des sols à partir de séries temporelles d'images satellitaires à hautes résolutions : identification et traitement des données mal étiquetées." Thesis, Toulouse 3, 2017. http://www.theses.fr/2017TOU30241/document.

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Abstract:

L'étude des surfaces continentales est devenue ces dernières années un enjeu majeur à l'échelle mondiale pour la gestion et le suivi des territoires, notamment en matière de consommation des terres agricoles et d'étalement urbain. Dans ce contexte, les cartes d'occupation du sol caractérisant la couverture biophysique des terres émergées jouent un rôle essentiel pour la cartographie des surfaces continentales. La production de ces cartes sur de grandes étendues s'appuie sur des données satellitaires qui permettent de photographier les surfaces continentales fréquemment et à faible coût. Le lancement de nouvelles constellations satellitaires - Landsat-8 et Sentinel-2 - permet depuis quelques années l'acquisition de séries temporelles à hautes résolutions. Ces dernières sont utilisées dans des processus de classification supervisée afin de produire les cartes d'occupation du sol. L'arrivée de ces nouvelles données ouvre de nouvelles perspectives, mais questionne sur le choix des algorithmes de classification et des données à fournir en entrée du système de classification. Outre les données satellitaires, les algorithmes de classification supervisée utilisent des échantillons d'apprentissage pour définir leur règle de décision. Dans notre cas, ces échantillons sont étiquetés, \ie{} la classe associée à une occupation des sols est connue. Ainsi, la qualité de la carte d'occupation des sols est directement liée à la qualité des étiquettes des échantillons d'apprentissage. Or, la classification sur de grandes étendues nécessite un grand nombre d'échantillons, qui caractérise la diversité des paysages. Cependant, la collecte de données de référence est une tâche longue et fastidieuse. Ainsi, les échantillons d'apprentissage sont bien souvent extraits d'anciennes bases de données pour obtenir un nombre conséquent d'échantillons sur l'ensemble de la surface à cartographier. Cependant, l'utilisation de ces anciennes données pour classer des images satellitaires plus récentes conduit à la présence de nombreuses données mal étiquetées parmi les échantillons d'apprentissage. Malheureusement, l'utilisation de ces échantillons mal étiquetés dans le processus de classification peut engendrer des erreurs de classification, et donc une détérioration de la qualité de la carte produite. L'objectif général de la thèse vise à améliorer la classification des nouvelles séries temporelles d'images satellitaires à hautes résolutions. Le premier objectif consiste à déterminer la stabilité et la robustesse des méthodes de classification sur de grandes étendues. Plus particulièrement, les travaux portent sur l'analyse d'algorithmes de classification et la sensibilité de ces algorithmes vis-à-vis de leurs paramètres et des données en entrée du système de classification. De plus, la robustesse de ces algorithmes à la présence des données imparfaites est étudiée. Le second objectif s'intéresse aux erreurs présentes dans les données d'apprentissage, connues sous le nom de données mal étiquetées. Dans un premier temps, des méthodes de détection de données mal étiquetées sont proposées et étudiées. Dans un second temps, un cadre méthodologique est proposé afin de prendre en compte les données mal étiquetées dans le processus de classification. L'objectif est de réduire l'influence des données mal étiquetées sur les performances de l'algorithme de classification, et donc d'améliorer la carte d'occupation des sols produite
Land surface monitoring is a key challenge for diverse applications such as environment, forestry, hydrology and geology. Such monitoring is particularly helpful for the management of territories and the prediction of climate trends. For this purpose, mapping approaches that employ satellite-based Earth Observations at different spatial and temporal scales are used to obtain the land surface characteristics. More precisely, supervised classification algorithms that exploit satellite data present many advantages compared to other mapping methods. In addition, the recent launches of new satellite constellations - Landsat-8 and Sentinel-2 - enable the acquisition of satellite image time series at high spatial and spectral resolutions, that are of great interest to describe vegetation land cover. These satellite data open new perspectives, but also interrogate the choice of classification algorithms and the choice of input data. In addition, learning classification algorithms over large areas require a substantial number of instances per land cover class describing landscape variability. Accordingly, training data can be extracted from existing maps or specific existing databases, such as crop parcel farmer's declaration or government databases. When using these databases, the main drawbacks are the lack of accuracy and update problems due to a long production time. Unfortunately, the use of these imperfect training data lead to the presence of mislabeled training instance that may impact the classification performance, and so the quality of the produced land cover map. Taking into account the above challenges, this Ph.D. work aims at improving the classification of new satellite image time series at high resolutions. The work has been divided into two main parts. The first Ph.D. goal consists in studying different classification systems by evaluating two classification algorithms with several input datasets. In addition, the stability and the robustness of the classification methods are discussed. The second goal deals with the errors contained in the training data. Firstly, methods for the detection of mislabeled data are proposed and analyzed. Secondly, a filtering method is proposed to take into account the mislabeled data in the classification framework. The objective is to reduce the influence of mislabeled data on the classification performance, and thus to improve the produced land cover map

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de, Condappa Devaraj. "Étude de l'écoulement d'eau à travers la Zone Non-Saturée des aquifères de socle à l'échelle spatiale du bassin versant. Application à l'évaluation de la recharge au sein du bassin versant de Maheshwaram, Andhra Pradesh, Inde." Phd thesis, Université Joseph Fourier (Grenoble), 2005. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00009297.

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Abstract:

Modéliser le comportement des aquifères est primordial, notamment en Inde, où l'on observe une diminution drastique des niveaux piézométriques du fait des prélèvements intensifs de l'irrigation agricole. L'objectif de ce doctorat est de simuler la distribution spatiale de la percolation (infiltration profonde) à l'échelle du bassin versant. Ce travail, effectué dans le cadre du programme de coopération franco-indien initié par le BRGM, est appliqué au bassin versant de Maheshwaram, situé dans l'Etat de l'Andhra Pradesh. L'outil numérique choisi est le système de modélisation « POWER » (Planner Oriented Watershed modeling system for Environmental Responses) développé au sein du LTHE et en collaboration avec l'entreprise d'hydro-informatique Hydrowide. La première étape de l'étude consiste en un travail de terrain, visant à estimer in-situ les différents paramètres hydrodynamiques des sols (e.g., conductivité hydraulique à saturation, paramètres de rétention en eau), ainsi que les propriétés texturales des sols (e.g., granulométrie, épaisseurs des horizons du profil des sols). Afin d'extrapoler ensuite ces observations expérimentales à l'échelle spatiale de la modélisation, une procédure spécifique mariant la géologie, la pédologie, la physique du sol, l'information sur la topographie et la technique de la classification floue est développée. Les diverses propriétés de ces sols sont alors résumées dans la Carte des Sols, nécessaire au système de modélisation POWER. Les résultats numériques sont ensuite présentés. Le bassin versant est discrétisé en 3171 entités irrégulières selon la procédure-SIG spécifique de POWER, qui tient compte du MNT, de la carte des sols et de l'occupation des sols. Le modèle est calibré à l'aide de cinq profils d'humidité des sols mesurés localement avec une sonde à neutrons. La distribution spatiale de la percolation sur le bassin versant est enfin calculée au pas de temps journalier sur les années 2001 à 2003.

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Kaptue, Tchuente Armel. "Cartographie des écosystèmes et paramètres biophysiques satellitaires pour l'étude des flux hydriques sur le continent africain." Toulouse 3, 2010. http://thesesups.ups-tlse.fr/994/.

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Abstract:

Dans le contexte des changements climatiques, l'objectif du travail effectué est de caractériser l'hétérogénéité du continent africain afin de mieux comprendre et quantifier les processus de surface agissant sur les flux hydriques. Ce travail s'inscrit dans le cadre de la mise à jour de la base de données ECOCLIMAP-I constituée d'une carte d'occupation des sols et des cartes de paramètres biophysiques. Pour cela, on s'appuie sur des données de télédétection acquises par les capteurs de dernière génération MODIS et SPOT/VEGETATION entre 2000 et 2007. Dans un premier temps, deux techniques de classification ont été développées afin de cartographier les différents écosystèmes. L'une, supervisée, a été conduite dans le contexte du programme AMMA afin de discriminer les écosystèmes sur la région ouest-africaine en combinant l'information complémentaire contenue dans les cartes d'occupation du sol GLC2000 et ECOCLIMAP-I par analyse supervisée de l'indice foliaire (LAI) MODIS. L'autre, non supervisée et hybride, utilise les principes de regroupement hiérarchique et dynamique de manière automatique en combinant l'usage du classificateur k-NN et celui de la transformée de Fourier Discrète sur la base des données d'indice de végétation normalisé (NDVI) SPOT/VEGETATION pour identifier les écosystèmes africains. Dans un deuxième temps, des méthodes d'estimation des paramètres biophysiques tels que l'albédo, la fraction de végétation, l'indice foliaire ont été développées et/ou appliquées sur le continent. Une approche statistique permet de déterminer la contribution du sol nu et de la végétation à la constitution de l'albédo de surface comme tel que cela est requis dans les modèles de surface. La méthode a d'abord été appliquée sur la région ouest-africaine et sa robustesse a été prouvée lors de son application à l'intégralité du continent africain. Ces conditions de surface ont ensuite été implémentées dans le modèle de surface ISBA pour reproduire les processus de surface. .
In the context of climate change, the aim of this study is to characterize the heterogeneity of the African continent in order to provide some elements to better understand and quantify surfaces process acting on hydric fluxes. This work is intented to update the double ECOCLIMAP-I database which is constituted by a land cover map and a dassets of land biophysical parameters. To this end, we use remotely sensed data acquired by the latest generation sensors MODIS and SPOT/VEGETATION between 2000 and 2007. During the first step, two methods of classifications has been developed for the mapping of different ecosystems. The first method, which is supervised, is obtained by combining information provided by the both global land cover map GLC2000 and ECOCLIMAP-I using an interactive analysis of MODIS leaf area index (LAI). It has been performed in the framework of the AMMA project to discriminate ecosystems over the western African Region. The second method is hybrid in that it combines k-NN clustering, hierarchical principles and the Fast Fourier Transform (FFT) on the basis of multi-annual NDVI data from SPOT/VEGETATION to identify ecosystems at the whole African continent. Then, methods for the estimation of land surface biophysical variables such as albedo, fractional vegetation cover and leaf area index has been developed and/or applied over the mainland. A statistical approach allows us to determine the contribution of bare soil albedo and vegetation albedo to the constitution of albedo as required in land surface models. After the application of the latter approach over the western african region, we demonstrate the robustness of the method by applying it over the entire mainland. The sensitivity of two land surface scenarios was studied by analysing two simulations with the same atmospheric forcing over the western African Region:one using the ECOCLIMAP-I classification and another using the new physiographic forcing specifically developed over the western African region. Heat and latent flux are mainly driven by the fractional vegetation coverage. The land surface model ISBA can be used to predict the impact of land cover change and accordingly the anthropic pressure on hydric fluxes

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Kaptue, Armel. "Cartographie des écosystèmes et paramètres biophysiques satellitaires pour l'étude des flux hydriques sur le continent africain." Phd thesis, Université Paul Sabatier - Toulouse III, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00547510.

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Abstract:

Dans le contexte des changements climatiques, l'objectif du travail effectué est de caractériser l'hétérogénéité du continent africain afin de mieux comprendre et quantifier les processus de surface agissant sur les flux hydriques. Ce travail s'inscrit dans le cadre de la mise à jour de la base de données ECOCLIMAP-I constituée d'une carte d'occupation des sols et des cartes de paramètres biophysiques. Pour cela, on s'appuie sur des données de télédétection acquises par les capteurs de dernière génération MODIS et SPOT/VEGETATION entre 2000 et 2007. Dans un premier temps, deux techniques de classification ont été développées afin de cartographier les différents écosystèmes. L'une, supervisée, a été conduite dans le contexte du programme AMMA afin de discriminer les écosystèmes sur la région ouest-africaine en combinant l'information complémentaire contenue dans les cartes d'occupation du sol GLC2000 et ECOCLIMAP-I par analyse supervisée de l'indice foliaire (LAI) MODIS. L'autre, non supervisée et hybride, utilise les principes de regroupement hiérarchique et dynamique de manière automatique en combinant l'usage du classificateur k-NN et celui de la transformée de Fourier Discrète sur la base des données d'indice de végétation normalisé (NDVI) SPOT/VEGETATION pour identifier les écosystèmes africains. Dans un deuxième temps, des méthodes d'estimation des paramètres biophysiques tels que l'albédo, la fraction de végétation, l'indice foliaire ont été développées et/ou appliquées sur le continent. Une approche statistique permet de déterminer la contribution du sol nu et de la végétation à la constitution de l'albédo de surface comme tel que cela est requis dans les modèles de surface. La méthode a d'abord été appliquée sur la région ouest-africaine et sa robustesse a été prouvée lors de son application à l'intégralité du continent africain. Ces conditions de surface ont ensuite été implémentées dans le modèle de surface ISBA pour reproduire les processus de surface. La sensibilité d'ISBA au forçage physiographique a été étudiée en analysant deux simulations avec le même forçage atmosphérique sur la région ouest-africaine : l'une en utilisant la classification ECOCLIMAP-I et l'autre en utilisant la nouvelle paramétrisation de la surface développée sur la région ouest-africaine. Les flux de chaleur latente et sensible sont principalement pilotés par la fraction de végétation. Le modèle ISBA peut être utilisé pour prédire l'impact d'un changement d'occupation du sol et par conséquent des actions anthropiques sur le bilan hydrique.

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Lefebvre, Antoine. "Contribution de la texture pour l'analyse d'images à très haute résolution spatiale : application à la détection de changement en milieu périurbain." Phd thesis, Université Rennes 2, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00596339.

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Abstract:

Les données de télédétection acquises à Très Haute Résolution Spatiale (THRS) constituent une source d'information importante pour le suivi détaillé des changements d'occupation du sol sur de petites surfaces. Ces données sont particulièrement intéressantes pour les applications dans les milieux urbains et périurbains car elles permettent d'appréhender des changements brusques et irréguliers autant que des modifications subtiles et régulières. Toutefois, l'exploitation d'images à THRS nécessite des développements méthodologiques, les méthodes de détection de changement généralement utilisées pour traiter les images à basse et moyenne résolution n'étant pas adaptées : d'une part l'étendue et la résolution spectrale des capteurs à THRS sont souvent inférieures à celles des autres capteurs, la résolution spectrale des capteurs diminuant avec l'augmentation de leur résolution spatiale. D'autre part, la variabilité spectrale des pixels définissant les classes d'occupation du sol augmente en fonction de la résolution spatiale. Cette thèse présente ainsi une série d'outils méthodologiques qui permettent d'identifier et de caractériser automatiquement des changements affectant de petites surfaces à partir de données à THRS acquises à différentes dates et provenant de différentes sources. Contrairement à la majorité des méthodes utilisées en télédétection, l'originalité des outils présentés ne repose pas exclusivement ou essentiellement sur l'utilisation de l'information spectrale de l'image ; ils reposent surtout sur les propriétés de texture des objets géographiques observés. La texture est caractérisée à partir d'une analyse des coefficients issus d'une décomposition en ondelettes des images. Les outils développés comprennent : une méthode de correction de l'effet de vignettage des photographies aériennes anciennes ; une technique de segmentation d'images ; une méthode d'estimation de l'orientation dominante de motifs texturés ; une méthode de classification ; une méthode de détection de changements. L'ensemble de ces outils a été validé à partir d'exemples synthétiques, puis appliqué sur un secteur périurbain de l'agglomération rennaise afin de détecter les changements d'occupation et d'utilisation des sols à partir de photographies aériennes acquises en 1978 et 2001. Les taux de changement correctement détectés, qui varient de 78 % à 85 %, montrent l'intérêt d'exploiter la texture pour classer des images à THRS. Il est possible de détecter automatiquement différents types de changements et ainsi de distinguer des changements de pratiques culturales et des changements liés à l'artificialisation des sols. Les outils développés dans cette thèse sont génériques et s'appliquent à l'analyse de tout objet texturé. Ainsi nous avons exploité certains outils proposés pour détecter et caractériser des parcelles viticoles ou estimer des mouvements fluides en aéronautique

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Ebert, T., A. Wollbrink, A. Seifert, R. John, and S. Spange. "Multiple polymerization – formation of hybrid materials consisting of two or more polymers from one monomer." Universitätsbibliothek Chemnitz, 2017. http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bsz:ch1-qucosa-220106.

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Abstract:

Hybrid materials consisting of three different components were synthesized by the polymerization of one heterotrifunctional monomer in just one reaction step using, at the most, one catalyst. The polymerization of 2-furfuyloxy-2-methyl-4H-1,3,2-benzodioxasiline leading to a hybrid material consisting of phenolic resin, poly(furfuryl alcohol), and polymethylsilsesquioxane is, to the best of our knowledge, the first polymerization of this kind. The influence of different catalysts on the polymerization behavior and thus on the structure of the hybrid material was investigated. In accordance with the term “twin polymerization”, which is used for the polymerization of one monomer yielding two separate polymers, this type of polymerization could be called “triple polymerization”. The term “multiple polymerization” is introduced as a general term for the underlying concept of the synthesis of multiple polymers starting from one monomer in one process step
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Weißhuhn, J., T. Mark, M. Martin, P. Müller, A. Seifert, and S. Spange. "Ternary organic–inorganic nanostructured hybrid materials by simultaneous twin polymerization." Universitätsbibliothek Chemnitz, 2017. http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bsz:ch1-qucosa-220068.

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Abstract:

The acid and base catalyzed simultaneous twin polymerization (STP) of various 2,2′-disubstituted 4H-1,3,2-benzodioxasiline derivatives 2a–d with 2,2′-spirobi[4H-1,3,2-benzodioxasiline] (1) are presented in this paper. The products are nanostructured ternary organic–inorganic hybrid materials consisting of a cross-linked organic polymer, silica and a disubstituted polysiloxane. It can be demonstrated whether and in which extent the copolymerization of the two inorganic fragments of 1 and 2 takes place among the STP and how the molar ratio of the two components determines the structure formation of the resulting hybrid material. Steric and electronic effects of the substituents at the silicon center of 2 on the molecular structure formation and the morphology of the resulting hybrid material were investigated by means of solid state CP MAS 29Si and 13C NMR spectroscopy as well as high-angle annular dark-field scanning transmission electron microscopy (HAADF-STEM). The mechanical properties (hardness and Young's modulus) of the hybrid materials were analyzed by means of nanoindentation measurements
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Löschner, Tina. "Synthese nanostrukturierter, organisch-anorganischer Hybridmaterialien über Zwillingspolymerisation." Doctoral thesis, Universitätsbibliothek Chemnitz, 2013. http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bsz:ch1-qucosa-119796.

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Abstract:

Im Fokus dieser Arbeit stand die Methode Zwillingspolymerisation zur Synthese organisch-anorganischer Hybridmaterialien. Die simultane Zwillingspolymerisation wird als neues Konzept zur gezielten Herstellung homogener, nanostrukturierter Hybridmaterialien unterschiedlicher Zusammensetzung vorgestellt. Hierfür wurden die Zwillingsmonomere 2,2’-Spirobi[4H-1,3,2-benzodioxasilin] und 2,2 Dimethyl-4H-1,3,2-benzodioxasilin in einem Arbeitsschritt gemeinsam polymerisiert. Die erhaltenen Phenolharz-Siliciumdioxid/Dimethylsiloxan-Hybridmaterialien weisen aufgrund einstellbarer Syntheseparameter unterschiedliche Eigenschaftsprofile auf, die systematisch analysiert wurden. Die Charakterisierung der Produkte erfolgte mit Hilfe der Festkörper-NMR-Spektroskopie, Elektronenmikroskopie, DSC, TGA-MS, sowie durch Extraktionsversuche und die Erzeugung und Analyse poröser Materialien. Neben der simultanen Zwillingspolymerisation wird die Synthese, Charakterisierung und thermisch induzierte Polymerisation literaturunbekannter Silicium-Spiroverbindungen mit einfach- oder zweifach substituierter Salicylalkohol-Einheit beschrieben. Hierbei wurden nanostrukturierte Hybridmaterialien mit teils hohem löslichen Anteil erhalten. Die Produktbildung wird in Abhängigkeit von der Entstehung und Weiterreaktion gefundener Chinonmethid-Strukturen diskutiert.

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Dissertations / Theses on the topic 'Classification de l’occupation du sol'

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