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THESES EN COURS

 

Milo Monnier
Milo Monnier

Caractérisation et modélisation des flux alimentaires dans les systèmes urbains

Thésard : Frédérique Montfort
Contact - Lieu d'accueil : Maison de la Télédétection - Adret
Tél. : 
Organisme d'accueil : IRSTEA
Encadrement à Tetis : Maxime Lenormand (IRSTEA), Dino Ienco (IRSTEA)
Autre(s) encadrant(s) :
Yuna Chiffoleau (INRA)
Axe(s) Tetis concerné(s) :
AMoS
Contexte/Cadre du thésard : 
Projet ANR NetCost
Début - Fin : 
11/2018 - 11/2021

 

Résumé
 
Dans un contexte où 70% de la population mondiale vivra dans une ville en 2050 et où 95% de la population de plusieurs régions du monde sont déjà sous influence urbaine, les villes exercent une influence croissante sur les systèmes alimentaires, en interaction avec - ou en y projetant - leurs propres enjeux et besoins.
Cette thèse s’intéressera à l’application de la méthodologie développée dans le cadre du projet NetCost dans le but de mieux cerner l’approvisionnement alimentaire des villes, son évolution récente et possible, dans un contexte marqué à la fois par le développement des stratégies de relocalisation de l’alimentation et la montée des questionnements sur la résilience des différentes chaînes d’approvisionnement des villes.
Nous nous intéresserons en particulier aux chaînes d’approvisionnement agro-alimentaire dans la région de Montpellier dans le but de quantifier l’effort nécessaire à fournir par les différents acteurs du territoire (producteurs, transformateurs, distributeurs et consommateurs) pour mettre en place un système alimentaire urbain durable basé notamment sur les circuits courts alimentaires.
La thèse se situera donc à la croisée de plusieurs champs de recherche avec une forte composante méthodologique (analyse de données, modélisation spatiale et physique statistiques) mais également thématique (géographie, économie spatiale et nouvelle sociologie économique).
 
Mots-clés : Modélisation spatiale, réseau, résilience, système alimentaire, chaînes d'approvisionnement.

Frédérique Montfort
Frédérique Montfort

Dégradation et Restauration des paysages forestiers du Miombo au Mozambique

Thésard : Frédérique Montfort
Contact - Lieu d'accueil : Maison de la Télédétection - Adret
Tél. : 
Organisme d'accueil : CIRAD
Encadrement à Tetis : Agnès Bégué
Autre(s) encadrant(s) : Sist, Plino
Axe(s) Tetis concerné(s) : ATTOS / ETC/TERA
Contexte/Cadre du thésard : 
Début - Fin : 

Résumé
 
L’identification des zones vulnérables à la dégradation des terres, ainsi que la compréhension des principaux processus et facteurs de changement, sont des enjeux importants pour mettre en place des mesures d’atténuation et adapter les stratégies et les priorités de restauration.
Pour atteindre la cible 15.4 des Objectifs de Développement Durable (ODD), et restaurer les terres dégradées, les pays doivent être capables de mesurer la dégradation des terres à l’échelle nationale. Cependant, malgré les directives internationales et la reconnaissance politique et scientifique de l’importance de la dégradation des terres, de nombreux pays, dont le Mozambique, manquent d’estimations actuelles et fiables sur l’état de la dégradation des terres.
De plus, pour accroître les chances de succès des projets de restauration, il est nécessaire d’améliorer les connaissances sur les dynamiques des écosystèmes forestiers et des processus écologiques des forêts sèches pour orienter les décisions.
A travers ce constat, l’objectif principal de cette thèse est d’évaluer la dégradation des terres, et les opportunités de restauration forestière pour en déduire les priorités et les orientations de restauration à différentes échelles au Mozambique.
Pour cela, quatre actions sont prévues :

1. Fournir des estimations de la dégradation des terres à l’échelle nationale, notamment à partir d'images de télédétection ;
2. Identifier les principaux facteurs de la dégradation;
3. Orienter les décisions de restauration (zone prioritaires, techniques);
4. Proposer des scénarios liés à la dégradation et à la restauration.

Mots-clés : Dégradation des terres Restauration Forêt sèche de Miombo Services écosystémiques Paysages Mozambique.
 
GBODJO Yawogan Jean Eudes - 31/10/2021
Jean Eudes GBODJO Yawogan 

Amélioration des systèmes de suivi de cultures à l'échelle du paysage à partir de la télédétection multi-source et des techniques d'apprentissage automatique" ou "Leverage multi-source remote sensing data via machine learning to improve crops monitoring systems

Thésard : Jean Eudes GBODJO Yawogan  
Contact - Lieu d'accueil : Maison de la Télédétection - 500 rue Jean-François Breton, 34093 Montpellier Cedex 5, France
Tél. : 
Organisme d'accueil : Irstea

Encadrement à Tetis : Dino Ienco
Autre(s) encadrant(s) : Louise Leroux
Axe(s) Tetis concerné(s) : SISO / ATTOS
Contexte/Cadre du thésard : Institut de Convergence DigitAg
Début - Fin : 01/11/2018 - 31/10/2021

Résumé

Avec les perspectives d’une population à 9 milliards à l’horizon 2050 et les impacts attendus du changement climatique tant sur les écosystèmes naturels que cultivés, garantir la sécurité alimentaire de tous, tout en favorisant la mise en place d’une agriculture durable, préservant les écosystèmes terrestres et la biodiversité (Objectifs 2 et 15 du Développement Durable des Nations Unies), font parties des enjeux majeurs pour le développement futur de notre société.

Dans ce contexte, les systèmes modernes d'observation terrestre offrent de nouvelles opportunités pour suivre et caractériser les systèmes agricoles à l’échelle territoriale ou continentale. Parmi l’ensemble de mission satellitaires, le programme ESA SENTINEL fourni tous les 5 jours des images à haute résolution spatiale (HSR) (10 mètres), radar (SENTINEL-1) et optique (SENTINEL-2).

Ce programme a été lancé en décembre 2015. L’ensemble de ces informations, organisées sous forme de séries temporelles d’images satellitaires (STIS), permet de suivre dans le temps une même zone et d’en comprendre les processus dynamiques sous-jacents.
D'autre part, des images de résolution spatiale très élevée (VHSR), avec une résolution spatiale de 0,5 à 5 mètres, sont aujourd'hui disponibles par l'intermédiaire d’infrastructure d’archivage d'images afin d’étudier et d’estimer les surfaces cultivées ainsi que leur rendement. L’EQUIPEX GEOSUD, fondé par l'agence ANR, constitue en exemple d'infrastructures d’archivage de données satellitaires. L’EQUIPEX GEOSUD met à disposition des images SPOT 6/7 et Pléiades à une résolution, respectivement, de 6 et 1,5 mètres en multispectrale.

En raison des coûts d'acquisition, les images VHSR ne sont disponibles qu'une ou deux fois par an sur une zone particulière. Ceci peut limiter leur utilisation pour l'analyse de l’occupation du sol et/ou l’estimation de rendements : deux classes de végétation qui partagent des réponses radiométriques similaires à une estampille donnée peuvent avoir différentes tendances temporelles.
C'est pour cela qu’exploiter explicitement les dynamiques temporelles présentes dans les données STIS optiques et radar pourra certainement améliorer le suivi des évolutions des espaces agricoles. En raison de la complémentarité de ces sources d'information, fusionner des données STIS optiques et radar ensemble et, en même temps, intégrer de l’information fournie par des images VHSR, pourra aider à mieux suivre et caractériser les pratiques agricoles.

Comment fusionner toutes ces différentes sources d’information (SITS optique/radar et imagerie VHSR) produites à travers les récents technologies d’observation terrestre, reste un problème ouvert auquel la communauté de télédétection, national et international, commence à être confrontée et pour lequel des solutions efficaces et stables ne sont pas encore proposée.

L’objectif de cette thèse est donc de proposer de nouvelles techniques d’apprentissage automatique pour l’intégration des différentes sources de données (séries temporelles optiques, séries temporelles radar, imagerie à Très Haute Résolution Spatiale - VHSR) dans un but d'améliorer  i) la caractérisation des surfaces cultivées et ii) l'estimation des rendements agricoles à partir de données collectées sur le terrain.

Mots-clés : Apprentissage profond, Télédétection multi-source, Occupation des sols, Rendements agricoles.
 
Martin LENTSCHAT - 31/09/2021
Martin LENTSCHAT 

ARTEXT4LOD - n-ARy relaTions EXTraction for Linked Open Data

Thésard : Martin LENTSCHAT  
Contact - Lieu d'accueil : Maison de la Télédétection - Bâtiment ADRET - bureau 222 - 500 rue Jean-François Breton, 34093 Montpellier Cedex 5, France
Tél. : 
Organisme d'accueil : CIRAD
Encadrement à Tetis : Mathieu ROCHE (co-directeur)
Autre(s) encadrant(s) : Patrice BUCHE (directeur, UMR IATE, INRA Montpellier), Juliette DIBIE (co-directrice, Département MMIP, AgroParisTech )
Axe(s) Tetis concerné(s) : SISO 
Contexte/Cadre du thésard : Cette thèse en text-mining s'inscrit le cadre du projet MUSE TEXT4LOD. Elle fait suite à la thèse de Lilia BERRAHOU, achevée en septembre 2015, qui concernait la reconnaissance et l'extraction d'arguments de relations N-Aires dans des textes scientifiques, le processus étant guidé par une Ressource Termino-Ontologique.
Début - Fin : 01/10/2018 - 31/09/2021

Résumé
 
Cette thèse s'attaque à la problématique de l'extraction de connaissances expérimentales et de leurs représentations. L'objectif  est ici d'enrichir une base de connaissances utilisé dans des outils d'aides à la prise de décisions en extrayant des arguments de relations n-Aires dans des documents scientifiques textuels.

Notre approche se basera sur les techniques précédemment établies ; c.a.d. l'utilisation d'une Ressource Termino-Ontologique établie par des experts afin de guider le processus d'extraction et la recherche de motifs séquentiels fréquents, tout en proposant de nouveaux éléments qui permettront d'enrichir le processus d'extraction.

En effet en considérant à la fois les métadonnées et les informations contextuelles il sera possible d'apporter de nouvelles dimensions au processus, que cela soit pour guider ou enrichir les relations N-Aires extraites et ce à toutes les étapes de l'extraction. Une prise en compte sémantique et syntaxique plus poussée sera également évaluée.

Mots-clés : fouille de texte, relations N-Aires, Ressource Termino-Ontologique, meta-données, informations contextuelles, fouille de données, analyse syntaxique.
 
Guilhem Marre - 12/2020
Guilhem Marre

Développement de la photogrammétrie et d’analyses d’images associées pour le suivi d’habitats et de structures sous-marines.

Thésard : Guilhem Marre
Contact - Lieu d'accueil : Maison de la Télédétection - 500 rue Jean-François Breton, 34093 Montpellier Cedex 5, France
Tél. :33 (0)4 67 55 86 15 
Organisme d'accueil : Irstea

Encadrement à Tetis : Sandra Luque (Cirad)
Autre(s) encadrant(s) : 
Axe(s) Tetis concerné(s) : ATTOS
Contexte/Cadre du thésard : 
Début - Fin : 17/02/2017 - 12/2020

Résumé

Je suis actuellement en 1ère année de thèse CIFRE entre la société Andromède Océanologie et les laboratoires TETIS et ISEM à Montpellier.
Je m’intéresse à l’utilisation de la photogrammétrie pour l’étude et le suivi des habitats marins côtiers.
Cette technique permet de capturer la structure d’un habitat en 3D à un instant t à partir de clichés 2D, et d’en extraire une mine d’indicateurs, des plus simples (longueurs / volumes) aux plus sophistiqués (indicateurs de complexité structurale, reconnaissance de formes 3D,…).
Leur comparaison dans le temps et l’espace permettra de suivre finement la qualité écologique des habitats les plus sensibles.

Mots-clés : photogrammétrie, 3D, écologie marine, cartographie habitat.
 
Arthur Crespin-Boucaud - 31/10/2020
Arthur Crespin-Boucaud

Suivi des systèmes de culture par analyse de séries temporelles d'images satellite à très haute résolution et modélisation spatialisée : Application à La Région des Hautes Terres, à Madagascar.

Thésard : Arthur Crespin-Boucaud
Contact - Lieu d'accueil : Maison de la Télédétection - 500 rue Jean-François Breton, 34093 Montpellier Cedex 5, France
Tél. :33 (0)4 67 55 86 15 
Organisme d'accueil : Cirad
Encadrement à Tetis : Valentine Lebourgeois (Cirad), Danny Lo Seen (Cirad), Agnès Bégué (Cirad)
Autre(s) encadrant(s) : 
Axe(s) Tetis concerné(s) : AMOS et ATTOS
Contexte/Cadre du thésard : Projet SAMSAM (Satellite time-series Analysis and Modelling for Small Agriculture Mapping)
Début - Fin : 31/10/2018 - 31/10/2020

Résumé

Dans les prochaines décennies, la combinaison du changement climatique et des pressions démographiques et environnementale est susceptible d'avoir des impacts significatifs sur les moyens de subsistance et les systèmes alimentaires. Au sein des pays en voie de développement, certains de ces impacts vont être plus importants, notamment dans les systèmes d’exploitation familiale où l’agriculture pluviale est une activité économique dominante mais à faible capacité d’adaptation. Accroître la sécurité alimentaire de ces espaces de manière durable demande un meilleur suivi des systèmes de culture et de leur production.

A Madagascar, en 2010, 68 % des ménages vivaient de l’agriculture dans un contexte de forte instabilité économique et politique tout en étant exposés à des événements climatiques extrêmes tels que les cyclones ou les sécheresses.
Située au centre de Madagascar, dans les Hautes Terres, la région du Vakinankaratra est caractérisée par une densité de population très élevée et par une production agricole parmi les plus intensives du pays. Dans cette région, l’espace agricole est défini par une taille moyenne des parcelles très faible (1,05 ha pour la région et entre 0,10 et 0,5 ha pour l’Ankaratra) avec une grande hétérogénéité intra-parcellaire, une forte fragmentation du paysage, la présence de végétation naturelle entre les parcelles et une synchronisation des phénologies des agro-systèmes et des éco-systèmes.

La cartographie et la caractérisation de cette agriculture principalement familiale est donc complexe à effectuer à l’aide de données satellitaires, notamment du fait de la taille des champs (souvent inférieure à celle du pixel) et de la forte nébulosité lors de la saison des pluies, qui correspond à la période de croissance.
Récemment lancée, la mission Sentinel-2 présente de forts potentiels pour améliorer l’observation de ce type d’espaces agricoles grâce à la haute résolution spatiale de de ces images (10 m), et sa fréquence de revisite de 5 jours.
Afin de la préparer, des projets ont simulé ces données (Sentinel2-Agriculture, Projet TOSCA Syst-Cult) et ont utilisé des méthodes ensemblistes de classification par apprentissage automatique. Les résultats de ces études montrent de bons résultats pour l’agriculture intensive mais qui restent améliorables pour les zones tropicales de petite agriculture.

Ce doctorat a pour but de développer une approche originale couplant télédétection et modélisation de dynamiques spatiales à l’aide du langage de modélisation Ocelet (www.ocelet.fr) afin d’améliorer la caractérisation des espaces de petite agriculture familiale malgaches. L’approche se base sur l’utilisation conjointe de données de télédétection à haute résolutions spatiale (traduisant la structure des objets composant le paysage) et temporelle (traduisant leur fonctionnement) et de règles spatio-temporelles formalisées à partir d’enquêtes sur les stratégies et pratiques des agriculteurs de la région.
Cette approche est donc pluridisciplinaire et systémique et va permettre de coupler des données hétérogènes (satellitaires, environnementales, socio-économiques…) et de tester la complémentarité entre les domaines de la télédétection et de la modélisation.

Mots-clés : 
Valentin Sarah - 31/08/2020
Valentin Sarah 

Extraction et agrégation d’informations issues de données multi-sources pour la veille internationale des maladies animales infectieuses.

Thésard : Valentin Sarah  
Contact - Lieu d'accueil : Cirad - UMR Tetis et Astre
Tél. :33 (0)4 67 59 41 95 
Organisme d'accueil : Cirad

Encadrement à Tetis : Mathieu Roche (Cirad), Renaud Lancenot (Cirad)
Autre(s) encadrant(s) : 
Axe(s) Tetis concerné(s) : SISO
Contexte/Cadre du thésard : 
Début - Fin : 01/09/2017 - 31/08/2020

Résumé

La veille en santé animale, et notamment la détection précoce d’émergences au niveau mondial d’agents pathogènes, est l’un des moyens permettant de prévenir ou d’anticiper l’introduction en France de dangers sanitaires.
Pour cela, dans le cadre de la Veille Sanitaire Internationale (VSI) de la Plateforme nationale d’épidémiosurveillance en santé animale (PNESA : http://www.plateforme-esa.fr), les chercheurs des unités TETIS et ASTRE développent depuis 2014 une plateforme dédiée à la veille automatique allant du recueil des données textuelles (dépêches) jusqu’à la restitution synthétique des informations extraites.

De manière plus précise, la veille automatique qui a été proposée dans le cadre de ces travaux effectue :

(1) le recueil quotidien de dépêches épidémiologiques provenant de sources officielles et non officielles, incluant les médias électroniques,
(2)
l’extraction automatique d’informations (nom de maladies ou signes cliniques, lieux, dates et espèces touchées) issues de ces dépêches,
(3) une restitution synthétique et agrégée de l’information (cartes, séries spatio-temporelles).

Outre les améliorations méthodologiques à mettre en oeuvre dans la plateforme actuelle (désambigüisation des entités spatiales, traitement de l'aspect multilingue dans la chaîne complète, classification automatique), le point le plus important de ce projet de thèse est l'identification, la combinaison et la qualification des informations et indicateurs (en particulier les signaux faibles) issus des données multisources (dépêches officielles, textes libres, etc.) pour l'identification de l'émergence de maladies.
Ce travail consistera à construire un modèle général prenant en compte les éléments de différentes sources afin d’améliorer les prédictions.

Mots-clés : 
Ibrahim El Moussawi - 12/2019
Ibrahim El Moussawi

La télésurvellance par Tomography et interférométrie  SAR.

Thésard : Ibrahim El Moussawi 
Contact- Lieu d’accueil : Maison de la Télédétection - 500 rue Jean-François Breton, 34093 Montpellier Cedex 5, France
Tél. : 33 (0)4 67 54 87 54 
Organisme d'accueil : IRSTEA
Encadrement à Tetis : HO TONG MINH Dinh)
Autre(s) encadrant(s) : 
Axe(s) Tetis concerné(s) : ATTOS
Début - Fin : 01/12/2016 - 12/2019 
Contexte/Cadre du thésard : 

Résumé

Les mesures de radar à synthèse d'ouverture (SAR) sont sensibles à la phase qui est directement convertie en distance en fonction de la vitesse de l'onde. La portée de notre travail est de mettre en œuvre des algorithmes SAR pour la télédétection de scénarios naturels, ces scénarios seront en imagerie 3D des forêts et de surveillance de l'affaissement des terres dans les zones urbaines. 

Le Tomography SAR (Tomo-SAR) est une nouvelle technique largement utilisée pour suivre le carbone forestier dans l'espace et le temps 3D. Nous voulons présenter nos progrès en matière de SAR imagerie tomographique au Gabon Lope Park, et le rapport de l'état de l'utilisation de la bande L processeur NASA / JPL UAVSAR pour la structure 3D des forêts, et au Lidar terrestre (TLS) Lidar processeur. L'interférométrie SAR (InSAR) et l'interférométrie à diffusion persistante (PSI) jouent un rôle déterminant dans la surveillance des glissements de terrain et de l'affaissement des terres au sens large.

Les zones côtières sablonneuses du Liban sont aujourd'hui exposées à un prélèvement d'eau excessif dans les puits d'eau souterraine. Les zones connues pour leur vitalité, leur forte inflation démographique et leur nombre de bâtiments surpeuplés sont alors menacées de déformations dangereuses entraînant des glissements de terrain et des catastrophes.
Un besoin important pour le CNRS-L Visant à avoir émerge des systèmes d'alerte précoce et l'affaissement du sol má cartes de glissement de terrain de Cung pour tout le pays, le gouvernement prendra le relais có la fréquence des catastrophes de précautions.

A cet égard, notre objectif est de formuler une subsidence cartographique pour le Liban à l'aide de différents outils PSI.

Jacques Fize - 30/09/2019
Jacques Fize

Mise en correspondance de données hétérogènes et massive
Application aux données de biodiversité :
Dans le cadre de ce projet, nous avons à notre disposition des données issues d’un site étudié depuis plus de 60 ans au Cirad (par exemple, projet BVLac).

Thésard : Jacques Fize
Contact - Lieu d'accueil : Maison de la Télédétection - 500 rue Jean-François Breton, 34093 Montpellier Cedex 5, France
Tél. : 33 (0)4 67 54 86 28
Organisme d'accueil : Cirad
Encadrement à Tetis : Mathieu Roche (Cirad) et Maguelonne Teisseire (Irstea)
Axe(s) Tetis concerné(s) : SISO
Début - Fin : 01/10/2016 - 30/09/2019

Contexte

Ainsi, le site autour du Lac Alaotra à Madagascar a été longtemps observé / instrumenté à travers de nombreux projets pluridisciplinaires (menés par des agronomes, géographes, sociologues, etc.).
Cette région rizicole particulièrement productive (plus de 100.000 ha de rizières) est le fruit de questions de recherche cruciales en agronomie comme l’étude sur la concentration des terres et leur évolution, en lien avec les grands aménagements ou l’évolution des pratiques agricoles dans la région.
Ces questions sont abordées par des géographes et/ou agronomes du Cirad impliqués dans le projet.
Dans le cadre de cette thèse, des jeux de données liés à la biodiversité et issus d'Irstea seront également considérés.

Résumé

Depuis quelques années, le volume des données disponibles croît sans cesse (infobésité) en raison des nombreuses améliorations technologiques (stockage, collecte, diffusion, etc.). 
Même si les systèmes offrent des résultats toujours plus satisfaisants, la recherche d’information (RI) à travers les données hétérogènes est une tâche particulièrement difficile. Cette thèse s’intéresse à cette problématique en permettant de lier des données de nature différente syntaxiquement et sémantiquement (rapports, littérature grise, publications scientifiques, réseaux sociaux, etc.).
Pour cela, nous proposons des approches originales de représentation et de mise en relation des données textuelles selon trois axes : thématique, spatial et temporel. Les méthodes proposées s’appuieront sur des approches interactives avec l’utilisateur (par exemple, Active Learning, Relevance Feedback)  pour améliorer les méthodes de RI et de fouille de données.

Mots-clés : fouille de données, recherche d’information, big data, données hétérogènes.
Ali Nasrallah - 31/05/2019
Ali Nasrallah

Cartographie et évaluation du rendement du blé dans la plaine de la Bekaa au Liban.

Thésard : Ali Nasrallah 
Contact - Lieu d'accueil : : Maison de la Télédétection - 500 rue Jean-François Breton, 34093 Montpellier Cedex 5, France
Tél. :33 (0)4 67 54 87 54 
Organisme d'accueil : Irstea
Encadrement à Tetis : Nicolas Baghdadi (Irstea)
Autre(s) encadrant(s) : 
Axe(s) Tetis concerné(s) : ATTOS
Contexte/Cadre du thésard : 
Début - Fin : 01/06/2016 - 31/05/2019 ?

Résumé

Avec une production mondiale dépassant 750 millions de tonnes en 2017, le blé est considéré comme un aliment de base pour la population mondiale.
La cartographie et la surveillance du blé pourraient alors être des outils très efficaces pour atteindre les Objectifs de Développement Durable (ODD2- Faim « zéro »).
Au Liban, dans le but d’assurer une sécurité alimentaire nationale, le blé reçoit un soutien financier et technique du gouvernement.
Pourtant, de nombreuses erreurs dans l’estimation des superficies de blé à travers le pays se produisent principalement en raison des proclamations malhonnêtes des agriculteurs et de l’absence d’une cartographie du blé par imagerie satellitaire.

Dans ce contexte, le travail de la thèse se compose en trois parties principales :

proposer une approche innovante pour une cartographie précoce du blé,
examiner la capacité du nouveau satellite radar, Sentinel-1, à surveiller la culture du blé en identifiant les principales étapes phénologiques,
tester l’hypothèse que la diversité en termes de rotation, association culturale, gestion des cultures et pratiques agricoles peut augmenter la flexibilité, la résilience et la productivité du système de culture.

Les résultats de cette recherche seraient d’une grande importance, en particulier pour un pays méditerranéen comme le Liban, où la sécurité alimentaire est un problème critique. En outre, s’appuyer sur des données de télédétection gratuites permettrait de fournir des informations essentielles au système d’aide à la décision du gouvernement libanais pour ce qui concerne la production alimentaire, la gestion et le soutien financier aux agriculteurs.

 
Mots-clés : 
Emile Ndikumana - 12/2018 
Emile Ndikumana

Exploitation des données radar Sentinel-1 pour la cartographie et le suivi de parcelles de riz.

Thésard : Emile Ndikumana
Contact- Lieu d'accueil : Maison de la Télédétection - 500 rue Jean-François Breton, 34093 Montpellier Cedex 5, France
Tél. : 33 (0)4 67 54 87 54
Organisme d'accueil : Irstea
Encadrement à Tetis : Nicolas Baghdadi (Irstea)
Autre(s) encadrant(s) : Dinh HO TONG MINH
Axe(s) Tetis concerné(s) : ATTOS
Début – Fin : 01/2016 - 12/2018 

Résumé

Le riz étant l'aliment le plus consommé dans le monde, il est primordial de faire un suivi de sa culture et d’améliorer sa productivité. Le suivi et la cartographie des parcelles de cette culture exigent des technologies adaptées et la télédétection en est une.
Les données de télédétection par satellite offrent une grande possibilité de faire un suivi et de fournir des informations sur les champs de riz à une échelle et une période données.
Les techniques de télédétection radar sont particulièrement intéressantes car, contrairement aux techniques de télédétection optique, l'acquisition des images est indépendante des conditions météorologiques et des conditions de luminosité (jour, nuit).
Les capteurs optiques sont limités par la couche de nuages atmosphériques dans des zones tropicales et subtropicales où la culture du riz est pratiquée majoritairement ; les systèmes radar à synthèse d'ouverture (SAR) ont la capacité de pénétrer la couche atmosphérique jusqu'au sol.
Les données SAR sont aussi bien adaptées pour distinguer le riz des autres types de couverture végétale à cause de la réponse spécifique du radar face à la végétation inondée.
Le capteur Sentinel-1 de l'Agence Spatiale Européenne a la capacité d'acquérir des images sur n'importe quelle zone géographique. Avec l'arrivée récente de ce nouveau capteur Sentinel-1 (bande C), il est également possible d'acquérir des images radar avec une répétitivité temporelle de 3 jours.
Cette recherche examine la pertinence d'utiliser les images Sentinel-1 pour faire un suivi et cartographier la culture du riz. Les images radar Sentinel-1, bien adaptées pour le suivi de la culture du riz, seront utilisées pour le suivi et la cartographie des parcelles de riz dans les zones du Mekong (Vietnam) et de la Camargue (France).

Le travail de recherche adoptera les étapes suivantes:

1) acquisition et traitement des images radar ;
2) collecte des données in situ ;
3) modélisation du signal radar et cartographie des parcelles de riz par imagerie radar, avec utilisation d'un modèle de croissance. 

Mots-clés : radar, Sentinel-1, riz.
Christian Golcher - 09/2018
Christian Golcher

Compréhension des dynamiques spatiales activités humaines-qualité des eaux pour un système de gestion durable du bassin-versant du Rio Liberia, Pacifique Nord du Costa Rica : construction partagée d’un système de connaissance.

Thésard : Christian Golcher
Contact - Lieu d'accueil : Maison de la Télédétection - 500 rue Jean-François Breton, 34093 Montpellier Cedex 5, France
Tél. : 33 (0)4 67 54 86 28
Mail : préCette adresse e-mail est protégée contre les robots spammeurs. Vous devez activer le JavaScript pour la visualiser.
Organisme d'accueil : Cirad
Encadrement à Tetis : Muriel Bonin (Cirad), Flavie Cernesson (AgroParisTech)
Autre(s) encadrant(s) : Marie-George Tournoud (Université de Montpellier), directrice de thèse 
Axe(s) Tetis concerné(s) : AMoS 
Contexte/Cadre du thésard : ANR Artemisia
Début - Fin : 02/2015 - 09/2018

Résumé

Le Nord-Pacifique du Costa Rica est un territoire qui constitue la frontière sud du corridor sec Mésoaméricain. Il s’agit d’un espace qui doit affronter la vive menace du changement et la variabilité climatique. Elle affronte ainsi des processus de dégradation environnementale, qui endurcit les conditions de vie des populations qui sont dans la pauvreté, l’exclusion et la marginalisation.
Dans ce contexte, l’une des ressources naturelles les plus sensibles –sinon la plus sensible de toutes- est l’eau étant donné, en premier lieu, le besoin d’une quantité et d’une qualité suffisantes pour satisfaire les besoins des différents usages –y compris l’usage écologique.
Produit de la dynamique de centralisation du pouvoir politique et économique donné au Costa Rica, le Guanacaste est un territoire ou s’expriment les inégalités –voire les contradictions- politiques, économiques et sociales (Edelman, 1985).

Malgré l’encadrement national existant de politiques, normes, réglementations et institutions issues de la conservation et de l’aménagement durable des ressources naturelles dans ce contexte, on perçoit un processus de dégradation ayant des causes naturelles (érosion, transport de sédiments), mais également lié à des externalités dérivées de l’activité humaine.
Afin d’expliquer et de comprendre le manque de prise de responsabilités dans la mise en œuvre de politiques locales visant au développement humain durable, et notamment à l’amélioration de la qualité de vie des populations, on peut considérer qu’il s’agisse là d’un déficit de connaissances partagées des processus socio-écologiques présents sur place.
Au-delà, néanmoins, il est possible qu’il s’agisse encore d’un symptôme de la concentration historique du pouvoir politico-économique et par conséquent de contradictions d’échelles entre les politiques et les normes centrales et la réalité au niveau local.

Mots-clés : aménagement du territoire, écosystèmes aquatiques, réseau de mesure, occupation du sol, usages de l’eau.
Marc Lang - 09/2018
Marc Lang

Cartographie des habitats (semi) naturels méditerranéens par une fusion de données multi-capteurs.

Thésard : Marc Lang
Contact-Lieu d’accueil : Maison de la Télédétection - 500 rue Jean-François Breton, 34093 Montpellier Cedex 5, France
Tél. : 33 (0)4 67 54 87 54
Organisme d'accueil : Irstea
Encadrement à Tetis : Jean-Baptiste Feret (Irstea), Samuel Alleaume (Irstea) Axe(s)
Tetis concerné(s) : AMoS
Début - Fin : 10/2015 - 09/2018 

Résumé

La cartographie des habitats naturels et semi-naturels est une contribution essentielle à la mise en œuvre de politiques de conservation du patrimoine naturel aux échelles nationale (ex. Stratégie nationale pour la biodiversité) et européenne (ex. Natura 2000).
Dans le cas des habitats (semi-) naturels méditerranéens, des études visant au développement de méthodes de télédétection ont été réalisées, souvent limitées par la disponibilité des données.
Le lancement récent de capteurs prometteurs (Landsat-8, Spot 6/7, Pleiades, Sentinel 1.) ainsi que le lancement prochain d’autres capteurs (en particulier les Sentinels 2) combinés avec la mise en place du Pôle thématique surfaces continentales Theia permettent d’accéder à une nouvelle génération de données de télédétection dont les résolutions spatiale et temporelle sont particulièrement adaptées au suivi et à la caractérisation des habitats naturels.
Les dispositifs actuels et à venir permettent d’envisager la mise au point de méthodes généralisables pour la cartographie fine des habitats s’appuyant sur une typologie hiérarchisée et basées sur la fusion de ces données multi-capteurs. Ces méthodes seront valorisées dans le cadre du CES produits Theia « Cartographie physionomique de la végétation naturelle » et du projet CarHAB.

Ce projet de thèse a pour objectifs :

1) de développer des méthodes de fusion combinant des images issues de capteurs de résolutions spatiale et temporelle différentes, ainsi que des variables environnementales spatialisées.
Les images à haute répétitivité temporelle contribueront à la compréhension de la dynamique de la phénologie de la végétation (Landsat-8 et Sentinels 1 et 2), alors que les images de très haute résolution spatiale permettront d’apprécier finement la structure des habitats naturels (couvertures nationales Spot 6/7) ; 
2) d’explorer le potentiel des images disponibles à chaque niveau de la typologie hiérarchisée EUNIS pour les habitats (semi-) naturels ouverts méditerranéens ; 
3) de contribuer à l’élaboration d’indicateurs écologiques spatialisés à partir des méthodes développées, dans un contexte d’appui aux politiques publiques environnementales.
 

Mots-clés : télédétection, milieux semi-naturels méditerranéens, fusion de données
Antonio Villanueva
Antonio Villanueva

Fouille de données à partir de séries temporelles d’images satellitaires.

Thésard : Antonio Villanueva
Contact - Lieu d'accueil : Cirad - UMR Tetis, Campus international de Baillarguet, 34398 Montpellier Cedex 5, France
Tél. :33 (0)4 67 59 39 65
Organisme d'accueil : Cirad
Encadrement à Tetis : Jacques Imbernon (Cirad)
Autre(s) encadrant(s) :Eugenio Figueroa (Universidad de Chile)
Axe(s) Tetis concerné(s) : USiG
Contexte/Cadre du thésard : ANR SELINA
Début - Fin : 10/2013 - 2018 ?

Résumé

Les modes actuels d’utilisation du sol et d’aménagement du territoire dans les socio-écosystèmes de la région centrale volcanique du Mexique participent au processus de fragmentation du paysage et à la disparition progressive des écosystèmes forestiers.

Dans une optique de conservation de la biodiversité associée à ces écosystèmes, il est essentiel de caractériser ce processus et d’identifier ses impacts en évaluant la valeur des pertes liées à la dégradation des écosystèmes forestiers. Le concept de services écosystémiques (SE), initié afin de soutenir les efforts de conservation des écosystèmes et de la biodiversité et omniprésent dans la conception des politiques de préservation de la biodiversité (Marie et al., 2012 ; Haines-Young and Potschin, 2013), est mobilisé pour cette thèse.

Mais quantifier la valeur de ces services, en particulier la valeur de la biodiversité, reste un sujet de débats car les dimensions à prendre en compte sont multiples. En considérant les socio-écosystèmes et leurs impacts sur les services écosystémiques, nous avons pris en compte l’espace à la fois comme support des processus en jeu et comme objet d’analyse.
La zone d’étude de ce projet correspond à une zone de conservation forestière dans l’axe volcanique central du Mexique, appelée « Bosque de agua ». Elle inclut les aires naturelles protégées « Desierto los Leones » et « El Ajusco », ainsi que le « corridor Écologique Chichinautzin ». Cette zone subit une pression anthropique importante du fait de sa proximité avec la mégapole de Mexico DF et les métropoles de Toluca et Cuernavaca. 
L’analyse de la dynamique des services écosystémiques dans les socio-écosystèmes du Bosque de agua est menée sur une période relativement longue, entre 1986 et 2014.

 Les objectifs spécifiques de cette recherche sont :

♦ Modéliser les services écosystémiques entre 1986 et 2014 en lien avec la dynamique paysagère provoquée par les pressions anthropiques
♦ Analyser la perception sociale des services écosystémiques par les acteurs locaux.
 Comparer l’analyse des services écosystémiques à dire d’experts et la perception des acteurs locaux. 
 Mesurer les impacts de la dynamique spatiale sur les services écosystémiques à l’échelle de paysage et évaluer les coûts d’opportunité de la dégradation des écosystèmes forestiers dans le contexte des politiques publiques de paiements pour services environnementaux (PSE). 
 Hiérarchiser les zones les plus sensibles à protéger pour assurer la provision des services écosystémiques dans cet axe volcanique central du Mexique.

La méthodologie est structurée en trois étapes. Des analyses spatiales mobilisent les outils de télédétection pour faire la modélisation spatiale des services écosystémiques.
Un important travail de terrain permet de réaliser des enquêtes auprès des acteurs locaux et de valider les premiers résultats.
Enfin, une analyse comparative entre la modélisation des services écosystémiques et la perception des acteurs locaux est faite pour mettre en évidence les différences et similitudes.

 
Mots-clés : services écosystémiques, socio-écosystèmes, modélisation, perception sociale, forêt tempérée, Mexique.