Soutenances de thèses

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Décembre 2016 - Maison de la Télédétection - Montpellier

 

Zhichao LI
jeudi 8 décembre - 14h - Salle Silva
Titre de thèse : Modélisation des relations entre occupation - usage du sol et distribution spatiale du paludisme par télédétection optique et radar.
Application à un environnement en évolution : région transfrontalière
Guyane Française – Brésil. 

Composition du jury :
- Mme Frédérique SEYLER, Directrice de recherche, IRD France Sud, Directrice de thèse
- M. Vincent DUBREUIL, Professeur, Université Rennes 2, Rapporteur
- M. Jean GAUDART, Professeur, Université d’Aix-Marseille, Rapporteur
- Mme Agnès BEGUE, Chercheur, CIRAD Montpellier, Examinatrice
- M. Laurent POLIDORI, Directeur de recherche, CNRS, Examinateur
- M. Damien ARVOR, Chargé de recherche, Université Rennes 2,Examinateur
- Mme Nadine DESSAY, Ingénieur de recherche, IRD France Sud, Examinateur
- M. Emmanuel ROUX, Chargé de recherche, IRD France Sud, Examinateur
- M. Christovam BARCELLOS, Professeur, FIOCRUZ Brésil, Invité

Résumé de thèse :
Le paludisme est un des maladies vectorielles les plus communes qui est situé principalement dans les régions tropicales. La zone étudiée est la région transfrontière Guyane française-Brésil. Le niveau et la dynamique intra-annuelle de la transmission y sont variables, avec un taux d’incidence qui est relativement élevé dans l’Amérique du Sud. Les facteurs environnementaux, en particulier l'occupation et l'usage du sol, influent significativement sur la présence, la densité et la distribution spatiale des moustiques du genre Anophèles, vecteurs de la maladie. Les données sur l'environnement, la population et les systèmes de santé sont rarement comparables de part et d’autre de la frontière Guyane-Brésil, excluant une vision bilatérale homogène. La télédétection permet de caractériser spatialement l’environnement de manière quasi continue et complète. L’objectif de ce travail est de caractériser par télédétection des milieux favorables au développement des vecteurs et les interactions hommes-vecteurs pour la zone transfrontalière Guyane-Brésil. Un indicateur spatialisé d’aléa de transmission du paludisme a été développé à l’échelle locale. Il permet de spatialiser la contribution de l'interaction entre milieux forestiers et non-forestiers sur la transmission du paludisme. Ce modèle a été mis en œuvre à l’échelle de la région amazonienne. Cet indice permet de quantifier et d’expliquer l’influence du paysage dans les interrelations homme - vecteurs adultes. L’identification des gîtes larvaires potentiels a été testée à une échelle régionale, à partir de la fusion d’images satellites optiques et radar, afin de mettre en évidence la distribution spatiale de zones humides pérennes et de grandes tailles (lacs, rivières, étangs, etc.) et les interfaces avec les milieux urbaines et forestiers. La distribution et la densité des vecteurs sont affectées par les propriétés physiques et chimiques des gîtes larvaires potentiels qui sont liées à la typologie des sols. Un modèle conceptuel de l’évaluation des sols adaptés à la zone amazonienne présente que les caractéristiques géomorphologiques (altitude, courbure, etc.) sont indicateurs de l’évolution des sols. Une typologie des sols a été réalisée à l’échelle régionale à partir de données altimétriques et de ce modèle conceptuel. Les méthodologies, les cartes d’occupation et d’usage du sol, les cartes d’aléa du paludisme mises en place dans le cadre de cette thèse seront intégrés à l’Observatoire transfrontalier (Guyane-Brésil) qui est en cours de création. Ce travail de thèse contribue ainsi à l’exploitation des nouvelles connaissances sur le mécanisme de transmission du paludisme qui peuvent être utilisées pour définir les nouvelles stratégies de prévention aux échelles locale et régionale.

Mots-clés :
Télédétection, Occupation / usage du sol, Paludisme, Aléa, Fragmentation du paysage, Région transfrontalière Guyane Française - Brésil


Alexandre WIEFELS
vendredi 9 décembre - 9h - Salle Silva
Titre de thèse
Etude des relations entre les dynamiques hydrologiques et le paludisme dans l’État d’Amazonas en Amazonie brésilienne

Composition du jury :
- Mme Frédérique SEYLER, Directrice de recherche, IRD France Sud, Directrice de thèse
- M. Laurent DURIEUX, Ambassade France Brasilia,  Examinateur
- M. Christovam BARCELLOS, Professeur, FIOCRUZ Brésil, Examinateur
- M. Frédéric FRAPPART, Observatoire Midi-Pyrénées, Rappporteur

- M. Samuel CORGNE, Université de Rennes 2, Rappporteur

Résumé de thèse :  Le paludisme trouve dans la région amazonienne des conditions favorables à la transmission de la maladie, par un moustique vecteur qui est essentiellement l’Anophèles darlingi, se reproduisant en milieu aquatique. Ce moustique est connu pour sa grande adaptabilité aux conditions environnementales et en Amazonie, il est réputé être plus spécialement trouvé près des fleuves d’eau blanche (chargée en sédiments). La relation entre la présence du moustique et la couleur des eaux a été peu étudiée à l’échelle régionale. La présente étude a utilisé 11 années d’images MODIS à 250 m de résolution et un pas de temps mensuel, dont il a été extrait un indicateur de réflectance des eaux. D’autre part, ce travail de thèse exploite les données épidémiologiques du système de surveillance épidémiologique brésilien du paludisme. L’objectif principal est d’évaluer les corrélations entre la dynamique saisonnière de la réflectance des eaux et l’incidence parasitaire du paludisme sur différentes zones de l’État d’Amazonas afin notamment de comprendre l’influence de la couleur des eaux sur la présence du vecteur et donc la transmission du paludisme. Les résultats obtenus permettent de montrer que les notifications concernant le paludisme dans l’Etat d’Amazonas sont en effet corrélées aux eaux blanches, mais que les eaux noires ont aussi une corrélation avec l’incidence du paludisme, d’une façon sensiblement différente, à la fois dans le temps et dans l’espace. Ces résultats pourront être utiles à l’amélioration de notre compréhension des risques épidémiologiques dans cette région ainsi qu’à la mise en place de programme de surveillance plus efficaces, même si le facteur étudié, i.e. la couleur des eaux, n’est qu’un facteur parmi beaucoup d’autres qui influent sur le risque d’infection paludéen.

Mots-clés : Paludisme,Amazonas,épidemiologie,couleur de l'eau


 

Claudio DE ALMEIDA
vendredi 9 décembre - 14h - Salle Silva
Titre de thèse : Paysage des systèmes de production agropastoraux de l'État du Rondônia - Amazonie brésilienne

Composition du jury :
- Mme Frédérique SEYLER, Directrice de recherche, IRD France Sud, Directrice de thèse
- M. Vincent DUBREUIL, Professeur, Université Rennes 2, Rapporteur
- M. Laurent POLIDORI, Directeur de recherche, CNRS,
Rapporteur
- Mme Agnès BEGUE, Chercheur, CIRAD Montpellier, Examinatrice

- M. Damien ARVOR, Chargé de recherche, Université Rennes 2,Examinateur
- Mme Nadine DESSAY, Ingénieur de recherche, IRD France Sud, Examinateur
- M. Laurent DURIEUX, Ambassade France Brasilia,  Invité
- Mme Helen GURGEL, Université de Brasilia, Invitée

Résumé de thèse :
Les accords mondiaux parrainés par l’ONU pour le développement durable et la réduction des émissions de gaz d'effet de serre, proposent la réduction de la déforestation et l'augmentation de la productivité des zones occupées par les systèmes de production agropastoraux. En Amazonie brésilienne, la déforestation couvre une zone de 760,305.5 km2 en 2014. Les différents usages de la zone déforestée ont des impacts environnementaux et des rendements financiers et sociaux spécifiques. Connaître l'occupation et l'usage des terres ainsi que les systèmes de production prédominants dans cet espace est une condition de base de la planification des actions dédiées au développement durable. Cette étude propose des méthodologies destinées à la cartographie détaillée de l'occupation et de l'usage des terres (LULC), et à l'identification de la régionalisation des systèmes de production agropastoraux. La cartographie LULC de l'Amazonie brésilienne a confirmé les résultats des études antérieures montrant que la plupart des surfaces déboisées sont utilisées principalement pour l'élevage (environ 60%), qu’environ 20% sont couvertes par une végétation secondaire et 5% par l’agriculture annuelle de large échelle. La régionalisation des systèmes de production agropastoraux a été réalisée en deux étapes. La première étape a été effectuée au niveau des divisions administratives municipales, en utilisant des données spatialement explicites de LULC et de déforestation, analysées conjointement avec des données socio-économiques spatialisées au niveau municipal. Les résultats de cette première étape de traitement ont permis d'identifier cinq systèmes de production agropastoraux à l'échelle de l'Etat. La configuration territoriale a ainsi montré que chaque système de production crée différents types de paysages. La deuxième étape a été menée sur des cellules de 10x10 km avec des données spatialement explicites de LULC, de déforestation et une matrice de distance aux infrastructures, et en utilisant des métriques paysagères. Il est alors possible de classer le système de production prédominant dans chaque cellule, et d'identifier l'effet de chaque système de production sur le paysage. Neuf systèmes de production agropastoraux ont été mis en évidence : deux dans les forêts (domaine forestier, phase initiale), trois dans l'agriculture (agriculture stricte, agriculture dominante et aires de coexistence) et quatre dans l'élevage (élevage intensifié pour la viande, élevage non intensifié pour la viande, élevage intensifié pour la viande et le lait et élevage non intensifié pour la viande et le lait). Les méthodologies qui résultent de cette thèse permettront la création d'un système opérationnel de surveillance continu et à faible coût de LULC et des systèmes de production agropastoraux dans les territoires déboisés. Grâce à ce système de surveillance, il sera possible de suivre les impacts des politiques publiques qui visent à un développement durable de la région.

Mots-clés : Amazonie, Occupation et Usage des terres, Systèmes de production agropastoraux, Télédetéction, Analyse de paysage, TerraClass

Adressse : Maison de la Télédetection - 500, rue Jean-François Breton - 34093 Montpellier



Décembre 2016 - INRA-SupAgro - Campus de la Gaillarde - Montpellier

Nikolay SIRAKOV
mardi 13 décembre - 10h - INRA SupAgro
Titre de thèse :
Modélisation de la dynamique de population d'une plante native (palmier babaçu) dans le cadre d'un projet de gestion durable au Brésil

Composition du jury :
- Mme Anne Doucet, PU, Université UPMC, Paris, Rapporteur
- M. Pascal Monestiez, DR, INRA, Avignon, Rapporteur
- Mme Florence Sèdes, PU, Université UPS, Toulouse, Examinateur
- M. Nicolas Picard, Chercheur HDR, FAO, Rome, Examinateur
- Mme Danielle Mitja, CR, IRD, Montpellier, Co-encadrante
- Mme Bénédicte Fontez, MCF, SupAgro, Montpellier, Co-encadrante
- M. Patrice Loisel, CR, INRA, Montpellier, Co-encadrant
- Mme Thérèse Libourel, PU émérite, UM, Directrice de thèse

Résumé de thèse : 
Le palmier babaçu (Attalea speciosa Mart. ex Spreng.) est une plante native de la forêt amazonienne. La déforestation fait qu'il apparaît dans des milieux ouverts désormais anthropisés (pâturages, et champs cultivés). Le babaçu fait partie des ressources « extractivistes » du Brésil : activité de cueillette suivie de commercialisation de produits non ligneux. Cette activité concerne des personnes parmi les plus démunies du pays d'où l'importance de gérer au mieux sa durabilité dans un contexte conflictuel. Force est de constater que les connaissances du fonctionnement durable de l'espèce au sein de ces milieux anthropisés font cruellement défaut : son cycle de vie est peu connu et sa dynamique de population non étudiée. Le travail de thèse est donc pionnier et s'inscrit au sein d'un projet interdisciplinaire Open Science de la fondation Agropolis.
L'objectif est double il consiste à produire un modèle de la dynamique de population du babaçu validé par une analyse in situ et à capitaliser les connaissances issues de divers milieux scientifiques (biologistes, écologues, mathématiciens, informaticiens et économistes français et brésiliens).  Le modèle, à plus long terme, doit étayer les recommandations relatives à la gestion durable de l'espèce. L'approche retenue, a consisté, à expliciter  au sein de divers modèles,  les connaissances partagées sur l'espèce et les modèles mathématiques potentiels ainsi que sur le contexte sociétal.
Ceci, nous a permis de proposer un modèle d'observation conforme aux préconisations d'OBOE (Ontologie relative a la sémantique des observations scientiques) permettant la mise en place du protocole d'acquisition des données. L'acquisition in situ a été réalisée par le partenariat franco-brésilien entre 2013 et 2016 au sein du territoire de la communauté de Benfica (Pará, Brésil). La pérennisation des données s'est faite après conception, au sein d'une base de données spatiales prenant en compte l'aspect socio-économique.
Enfin, nous proposons un modèle matriciel aléatoire ayant pour entrée des variables agrégées au niveau des stades biologiques de l'espèce. Les probabilités de la matrice de transition entre les stades sont modélisées selon un modèle hiérarchique Dirichlet-Multinomial. L'intégration des informations a priori a été formalisée grâce à une approche bayésienne. L'estimation et la validation du modèle ont été effectuées avec des critères bayésiens. Des simulations basées sur les paramètres estimés constituent une première ébauche d'étude du comportement de l'espèce.

Mots-clés : 
modélisation données et connaissances, modélisation mathématique, base de données spatiales, statistique bayésienne, dynamique de population, palmier babaçu

Adressse : Amphithéatre 206 (bâtiment 9) - INRA-SupAgro, Campus de la Gaillarde, 2 place P. Viala, 34060
Montpellier


 

Novembre 2016 - Centre IRD Cayenne - Guyane

Youven GOULAMOUSSENE
mercredi 30 novembre
Titre de thèse : Variation et structure de la canopée en forêt tropicale humide. Apport de la très haute résolution spatiale en Guyane Française

Composition du jury :
 

Résumé de thèse :
La Guyane française est une région située sur le Plateau des Guyanes en Amérique du sud. Elle présente à la fois une grande originalité en termes de biodiversité, un bon état de conservation et une forte contribution au stock de carbone Amazonien. Les connaissances sur l’évolution de la structure forestière de la Guyane française restent cependant insuffisantes pour offrir une gestion optimale à l’échelle du territoire. La disponibilité sans précédent de données de télédétection à très haute résolution spatiale telles que le LiDAR , sur de larges couvertures nous offre l’opportunité d’évaluer la ressource forestière de la Guyane Française. Les travaux réalisés dans le cadre de cette thèse visent prioritairement à étudier la structure et les variations de la hauteur de canopée, les facteurs déterminant sa variabilité ainsi que les conséquences des activités d’exploitation forestière. Les données utilisées au cours de la thèse proviennent d’un LiDAR aéroporté et des données de terrains de l’Office National des Forêts (ONF). Ce manuscrit de thèse est divisé en trois grandes parties. La première partie introduit la problématique et fixe les objectifs de la thèse. La seconde partie prend la forme dite « sur article », c’est-à-dire que les différents chapitres qui la compose sont des articles scientifiques publiés ou en cours de publication, elle est composée de trois études. (i) Une étude concernant la détection des trouées et des déterminants environnementaux sur la distribution de tailles des trouées en forêt non exploitée : Comment caractériser la distribution de taille des trouées et est-ce qu’il y a des déterminants environnementaux qui influencent la distribution statistique de taille de trouées ? Cet article à été soumis dans Biogeoscience. (ii) Une étude du contrôle de l’environnement sur la structure et les variations de la hauteur de canopée à différentes résolutions spatiales. Quelles échelles spatiales sont pertinentes pour analyser les déterminants environnementaux des variations de hauteur de la canopée en forêt tropicale à partir des données de télédétection ? Comment l’environnement peut aider, ou pas, à cartographier la hauteur de la canopée en forêt tropicale ? Cet article à été accepté pour publication dans Remote Sensing. (iii) Une troisième étude où nous avons quantifié les effets de l’exploitation à faible impact (EFI) sur la structure et la variation de la hauteur de canopée. Quelles sont les effets de l’exploitation forestière sur les variations de hauteur de canopée et sur la distribution de taille des trouées ? Cet article sera soumis pour publication dans une revue scientifique (Forest Ecology and Management). Dans la dernière partie, après une synthèse des principaux résultats, nous proposons des pistes de développement.

Mots-clés : 



Décembre 2016 - Université de Cayenne - Guyane

Tommy  ALBARELO
mercredi 7 décembre
Titre de thèse
Estimation de l’irradiation solaire sur le Plateau des Guyanes – apport de la Télédétection Satellite

Composition du jury :
 

Résumé de thèse : 
La connaissance du rayonnement solaire, ou irradiation solaire, à la surface de la Terre est d’un grand intérêt dans de nombreux domaines. Sur le plan énergétique, la nécessité de réduire les rejets de gaz à effets de serre impose la substitution des énergies fossiles par des énergies renouvelables. Cependant le développement de systèmes utilisant l’énergie solaire nécessitent des données sur le rayonnement solaire denses (spatialement et temporellement) et suffisamment précises pour simuler, concevoir, gérer et optimiser le fonctionnement de ces systèmes.
L’objectif principal de cette thèse est de concevoir et développer une méthode d'estimation de l'irradiation solaire applicable à la zone intertropicale.
Les travaux de la première partie se concentrent sur la recherche d’une solution méthodologique pour estimer le l’irradiation solaire sur la partie Nord du continent Sud-Américain (Plateau des Guyanes) avec une haute résolution spatiale et temporelle et une précision similaire à celle des aux autres méthodes opérationnelles sous d’autres climats. Pour cela, nous avons sélectionné une approche basée sur l’extension fonctionnelle d’une méthode d’estimation (Heliosat-2) actuellement exploitée avec le satellite Meteosat (zone Europe et Afrique) afin d’étendre son exploitabilité au satellite GOES (zone Amérique). Nous avons réalisé l'optimisation de cette méthode afin de proposer des estimations de l’irradiation solaire à haute résolution temporelle et spatiale dans cette région du monde ou elles ne sont pas disponibles. Les questions de recherche abordées concernent l’évaluation des paramètres pertinents qui conditionnent l’efficacité d’une méthode d’estimation originellement conçue pour un satellite donné et optimisée afin de la rendre exploitable avec des données issues d’un autre satellite. Nous y décrivons les données exploitées, les modifications apportées à la méthode et la validation des estimations faites avec la méthode modifiée en les comparant aux mesures opérées par six stations météorologiques localisées en Guyane Française.
Dans la deuxième partie, nous proposons d’améliorer les estimations d’irradiation solaire obtenues dans la première partie, notamment celles faites en cielcouvert. En effet, si en moyenne annuelle les estimations d’irradiation sont satisfaisantes, une analyse intra-annuelle montre que les erreurs de biais sont très variables selon le type de ciel. La méthode modifiée génère des estimations ayant une précision satisfaisante en ciel clair, et des estimations ayant une précision insuffisante en ciel couvert. Le Plateau des Guyanes étant une zone fortement affectée par la ZIC et avec des passages nuageux très fréquents, il nous est apparu nécessaire de compléter les modifications apportées à la méthode originelle en introduisant une modélisation du ciel couvert. Cette modélisation permet de mieux rendre compte des phénomènes d’atténuation en ciel couvert qui affectent l’irradiation solaire sans toutefois induire de dégradation de la qualité des résultats par ciel clair. Le choix du modèle de ciel couvert est discuté, une analyse de sensibilité est conduite afin de calibrer le modèle de ciel couvert choisi, et la validation des estimations de l’irradiation solaire est réalisée en ciel clair et en ciel couvert pour démontrer l’intérêt de la démarche.
Dans la troisième partie, nous proposons de réaliser des cartographies d’indicateurs en utilisant les estimations d’irradiation obtenues avec la méthode Heliosat-2 modifiée. Les tâches réalisées dans cette partie permettent de caractériser la quantité d’irradiation solaire reçue sur le Plateau des Guyanes, sa variabilité ainsi que d’autres paramètres utiles. Les indicateurs créés renseignent sur l’exploitabilité de l’irradiation solaire par des systèmes de production d’énergie à base solaire.
Enfin, nous concluons sur les avancées obtenues en termes de connaissance sur l’irradiation solaire et sur son exploitabilité sur le Plateau des Guyanes. La méthode d’estimation de l’irradiation solaire que nous avons validée a permis de créer la première cartographie du potentiel solaire sur le Plateau des Guyanes. Divers indicateurs sur l’irradiation solaire ont été extraits. Nous discutons des résultats obtenus, de leurs limites, de leurs applications potentielles et nous formulons plusieurs perspectives qui s’inscrivent dans la continuité du travail réalisé.

Mots-clés :  Rayonnement Solaire, Estimation, Energie solaire, Télédétection, Heliosat, Plateau des Guyanes.


Novembre 2016 - Université de La Réunion

Myriam MAHABOT
jeudi 24 novembre - 14h - Campus du Moufia
Titre de thèse  :
Suivi morphodynamique des plages récifales de La Réunion en contexte d’observatoire

 

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