This diploma thesis deals with automatic soccer event detection . Its goal is to introduce reader to this issue , discuss possible ways of solution of this task and then implement event detection . This work aims at event recognition using spatio - temporal data of gaming objects . Introduced way of dealing with event detection lies in its converting to sequence labeling task . Then such task is solved using LSTM recurrent neural networks . Lastly , result of sequence labeling is interpreted as detected events . Library for event detection has been created as the output of this work . This library allow user to experiment with different variants how to formulate event detection as sequence labeling task .

This thesis deals with the domain indexes in Oracle Database 11g. It describes the database architecture and discusses the available methods of indexing. There are explained concrete ways of the implementation and use of domain indexes, also discussed ways of indexing spatio-temporal data especially the TB-tree structure, which is then implemented as a domain index. Along with the domain index operators are also implemented by means of which the index is subsequently used and tested.

Paysages emblématiques des campagnes de l’Ouest, les bocages ont connu une série de transformations rapides et importantes ces quarante dernières années : érosion du linéaire de haies, changements des usages du sol, rationalisation et agrandissement du parcellaire, banalisation et massification des bâtiments agricoles, enfrichement des secteurs les plus difficiles à exploiter. L’ampleur des ajustements observés souligne le décalage entre ces formes paysagères héritées d’une longue histoire agraire, et l’évolution des systèmes agricoles qui contribuent à les produire.Si la transformation des paysages de bocage est généralement attribuée au tournant « productiviste » du modèle agricole français, les processus socio-techniques à l’origine de ces évolutions sont plus rarement explicités. L’objet de ce travail est d’évaluer plus spécifiquement la contribution de l’agrandissement des exploitations agricoles à la dynamique d’évolution des paysages bocagers de l’Ouest de la France.Ce travail de géographie s’appuie dans un premier temps sur une analyse statistique à l’échelle du grand Ouest de la France, visant à étudier l’effet des transformations foncières sur les structures spatiales agricoles (assolements, parcellaire, linéaires boisés…). Dans un second temps, les dynamiques paysagères et foncières de quatre espaces d’étude (Bessin, Bocage Virois, Sud Manche, Pays d’Auge), situés en domaine laitier et bocager mais présentant des configurations agricoles variées, ont été étudiées entre 2003 et 2016. Ce travail s’appuie notamment sur un dispositif méthodologique original, articulant au sein d’un système d’information géographique à échelle parcellaire (1) la construction d’un suivi à échelle spatio-temporelle fine des dynamiques paysagères (évolution du maillage bocager, de la trame parcellaire et de l’occupation du sol) et (2) la reconstitution de l’évolution de la mosaïque des parcellaires d’exploitations par appariement de plusieurs millésimes du registre parcellaire graphique. L’exploitation de cette base de données spatio-temporelle a permis de mieux comprendre le rôle de la transformation foncière des exploitations agricoles dans la dynamique des paysages bocagers. Enfin, une enquête de terrain a été réalisée auprès de 150 agriculteurs équitablement répartis dans les quatre espaces d’étude, afin d’appréhender les conséquences sociales, techniques et productives de l’agrandissement à l’échelle des exploitations agricoles, qui diffèrent singulièrement selon le type de trajectoire foncière suivie. / Symbolic landscapes of the countryside of the West of France, the bocage landscapes have undergone a series of transformations these last forty years : decrease in hedgerow density, land uses changes, plots extension, normalization and enlargement of farm buildings, spatial extension of wilderness… The intensity of landscape transformations highlights the contradiction between these landscape forms produced by a long agrarian history and the contemporary evolutions of farming systems. The transformation of hedgerow landscapes is generally attributed to the "productivist" turn of the French agricultural model. However, the socio-technical processes behind these changes are more rarely explained.The first purpose of this geography work is to study the effects of changing agricultural systems on agricultural spatial structures, based on a statistical analysis at the scale of the West of France. In a second step, the landscape and land dynamics of four study areas (Bessin, Bocage Virois, Sud Manche, Pays d'Auge), located in the dairy and bocage domain, have been studied between 2003 and 2016. This work is based on an original methodological device, set up in a geographical information system. This structuration of geographic information makes possible to (1) monitor the landscape dynamics (evolution of the hedgerow density, land cover and plot morphology changes) at a fine spatial and temporal scale and (2) to reconstruct the evolution of the mosaic of farm plots, by matching land-parcell identification systems across the time (2007, 2011, 2013). From this spatio-temporal database, we characterized the coevolution of landscape structures and farm territories across the time, in order to better understand the landscape consequences of farm enlargment.Finally, a field survey was carried out among 150 farmers equitably distributed in the four study areas, in order to apprehend the social, technical and productive consequences of the farms enlargment, which differ singularly according to the type of land trajectory followed.

MENVSC (Climatology) / Department of Geography and Geo-Information Sciences / Subtropical anticyclones locate and modulate weather and climate over subtropical belts for both the Northern and Southern Hemispheres. This study investigates the spatio-temporal variability of the Mascarene High over the South Indian Ocean on (anomalous) weather and climate over southern Africa at intraseasonal, seasonal, interannual, multidecadal and event time-scales. The Mascarene High is located 25-35°S, 40-110°E, playing a vital role in day-to-day weather and climate patterns conditions over southern Africa. Spatio-temporal characteristics of the Mascarene High investigated in this study span the period 1985-2014 and 2071-2100, using NCEP-NCAR reanalysis datasets for present-day climate observations and the Conformal-Cubic Atmospheric Model (CCAM) for future projections. The Mascarene High is analysed using mean sea level pressure (MSLP) extracted from ECMWF ERA-interim monthly reanalysis data. The Mascarene High is also subjected to Principal Components Analysis, depicting eastern displacements of the weather system to be dominant for weather and climate fluctuations over southern Africa. The Mascarene High migrates south (north) during austral summer (winter) and is centred over the eastern Indian Ocean in summer in connection with the Indian Ocean Subtropical Dipole. Event scale analysis is also employed for investigating Mascarene High blocking and induced anomalous weather. Mascarene High blocking leads to anomalous rainfall events over southern Africa associated with tropical cyclones, cut-off lows and cloud bands. There is also a vital geographical variability of the Mascarene High development, distribution and movement in the South Indian Ocean at the different time-scales. Projections of the Mascarene High indicate a shift in mean location as a result of future expansion and intensification. This projected expansion and intensification is expected to shift tropical cyclone trajectories equatorward, with the baroclinic structure of cold fronts expected to shift poleward affecting changes in the weather and climate of southern Africa. This finding is important as it projects changes in weather and climate conditions over southern Africa in a changing climate due to increased greenhouse gas emissions.

Parmi les différentes formes de raisonnement étudiées dans le contexte de l'intelligence artificielle, le raisonnement qualitatif permet d'inférer de nouvelles connaissances dans le contexte d'informations imprécises, incomplètes et dépourvues de valeurs numériques. Il permet par exemple de déduire de nouvelles informations à partir d'un ensemble d'informations spatiales telles que « la France est frontalière de l'Allemagne », « la Suisse est à l'est de la France », « l'Italie est en Europe » et « le Luxembourg est proche de la France ». Il peut également être utilisé pour résoudre des abstractions de problèmes quantitatifs difficiles à résoudre, afin par exemple d'accélérer la résolution de ces problèmes.De nombreux formalismes de raisonnement qualitatif ont été proposés dans la littérature. Ils ne se focalisent cependant que sur un seul aspect du monde, alors que la majorité des applications requièrent la prise en compte d'informations hétérogènes. Afin de répondre à ces besoins, plusieurs combinaisons et extensions de formalismes qualitatifs, comme le raisonnement spatio-temporel et le raisonnement multi-échelle, ont récemment été proposées dans la littérature. Le raisonnement spatio-temporel permet de raisonner dans le contexte d'informations spatiales et temporelles interdépendantes. Le raisonnement multi-échelle permet de raisonner avec des informations de précisions différentes, et en particulier de lever des incohérences apparentes.Dans cette thèse, nous nous intéressons au raisonnement multi-échelle, au raisonnement spatio-temporel et aux combinaisons de formalismes qualitatifs.Nous proposons d'étendre le raisonnement qualitatif temporel multi-échelle pour prendre en compte le fait que les intervalles de temps peuvent être perçus comme des instants à certaines échelles de précision, de formaliser intégralement ce raisonnement et d'étudier la décision de la cohérence dans ce contexte ainsi que sa complexité. Nous montrons en particulier que ce formalisme permet de décider la cohérence et que le problème de décision de la cohérence est NP-complet, même dans le cas le plus simple.En outre, nous proposons un cadre général permettant de raisonner sur les séquences temporelles d'informations qualitatives, une forme de description spatio-temporelle. Ce cadre permet notamment de raisonner dans le contexte d'évolutions complexes. Par exemple, les entités considérées peuvent avoir des caractéristiques préservées au cours du temps, évoluer de manière dépendante les unes par rapport aux autres, tout en ayant un comportement potentiellement irréversible et différent selon leur nature. De plus, dans ce cadre, le raisonnement est plus performant computationnellement que les approches de l'état de l'art. Nous étudions en particulier la décision de la cohérence dans le contexte spécifique de régions mobiles de taille constante, et montrons que ce cadre permet effectivement de décider la cohérence.De surcroît, nous proposons un cadre formel unifiant plusieurs formes d'extensions et de combinaisons de formalismes qualitatifs, incluant le raisonnement multi-échelle et les séquences temporelles. Ce cadre permet de raisonner dans le contexte de chacune de ces combinaisons et extensions, mais également d'étudier de manière unifiée la décision de la cohérence et sa complexité. Nous établissons en particulier deux théorèmes complémentaires garantissant que la décision de la cohérence est polynomiale, et nous les utilisons pour prouver que plusieurs fragments de séquences temporelles sont traitables.Nous généralisons également la définition principale de formalisme qualitatif afin d'inclure des formalismes qualitatifs exclus des définitions de la littérature, importants dans le cadre des combinaisons. / In this thesis, we are interested in qualitative multi-scale reasoning, qualitative spatio-temporal reasoning and combinations of qualitative formalisms.We propose to extend the multiscale temporal reasoning to take into account the fact that time intervals can be perceived as instants at certain scales of precision, to fully formalize this reasoning and to study its consistency problem. We show in particular that this formalism decides consistency and that the consistency problem is NP-complete, even in the simplest case.In addition, we propose a general framework for reasoning on temporal sequences of qualitative information, a form of spatio-temporal description. This framework allows for reasoning in the context of complex evolutions. For example, the considered entities may have characteristics preserved over time, evolve in a dependent manner with respect to each other, while having a potentially irreversible and different behavior depending on their nature. Moreover, in this context, reasoning is computationally more efficient than state-of-the-art approaches. In particular, we study the consistency problem in the specific context of constant-size moving regions, and show that this framework actually decides consistency.Furthermore, we propose a formal framework unifying several forms of extensions and combinations of qualitative formalisms, including multi-scale reasoning and temporal sequences. This framework allows one to reason in the context of each of these combinations and extensions, but also to study in a unified way the consistency problem. In particular, we establish two complementary theorems guaranteeing that the consistency problem is polynomial, and we use them to prove that several fragments of temporal sequences are tractable.

Cyanobakterien bilden zahlreiche bioaktive Substanzen mit zum Teil humantoxischer Relevanz. Nicht selten spielen dabei zyklische Peptide, zu denen unter anderem die Microcystine (MCYST) gehören, eine Schlüsselrolle. MCYST werden u.a. von Microcystis KÜTZING EX LEMMERMANN 1907 gebildet. Erkenntnisse zur ökophysiologischen Funktion der MCYST, die zweifelsfrei bei den Produzenten selbst zu suchen ist, liegen bisher kaum vor. Mit Hilfe von Freilanduntersuchungen sollten im Rahmen der vorliegenden Arbeit Kenntnisse zu einer möglichen ökologischen Funktion der MCYST erweitert und vertieft werden. Grundlage stellte dabei die Phänologie von Microcystis als einer der bedeutendsten limnischen MCYST-Produzenten dar. Microcystis zeigt im Freiland einen charakteristischen annuellen Lebenszyklus mit benthisch-pelagischer Kopplung. Ziel der vorliegenden Arbeit war es, die phänologischen Phasen des Lebenszyklus von Microcystis im Freiland zu differenzieren sowie die Dynamik der MCYST während dieser Phasen kompartimentübergreifend gesamtheitlich zu erfassen. Über eine MCYST-Massenbilanzierung sollen anschließend die dem annuellen Zyklus zugrundeliegenden Teilprozesse quantifiziert und zusammengeführt werden. Vordergründiges Anliegen war es, Phasen einzugrenzen, bei denen MCYST möglicherweise eine ökophysiologische Funktion haben könnte. Der annuelle Lebenszyklus von Microcystis wurde anhand von Biomasseänderungen am Sediment und im Pelagial der TS Quitzdorf in die phänologischen Phasen Überwinterung, Reinvasion, pelagisches Wachstum und Sedimentation unterteilt: Intakte, im Herbst aus dem Freiwasser aussedimentierte, Microcystis-Kolonien überwintern am Sediment und steigen im Frühjahr und Frühsommer zurück ins Freiwasser auf. Dort erfolgt der Wachstumsprozess, dem sich im darauffolgenden Herbst erneut ein Zusammenbruch und die Sedimentation der Freiwassergemeinschaft anschließt. Die benthisch-pelagische Kopplung wirkt dabei als interannuelles Bindeglied. Zwischen dem annuellen Lebenszyklus von Microcystis und der MCYST-Dynamik wurde eine enge Bindung nachgewiesen: Änderungen der absoluten MCYST-Konzentrationen während der Übergangsphasen Aufstieg (Frühjahr) und Sedimentation (Herbst) zeigen, dass MCYST mit den aufsteigenden bzw. aussedimentierenden Microcystis-Kolonien aus dem bzw. in das Sediment ‚transportiert’ werden. Ausschließlich während der pelagischen Phase, die sich dem Reinvasionsprozess anschließt, kommt es in Abhängigkeit vom Wachstum der Produzenten und deren Sukzession zur Neubildung von MCYST. Während den Wintermonaten wurden MCYST am Sediment intrazellulär ‚konserviert’. Der Verlauf der pelagischen MCYST-Konzentration wurde mit Hilfe eines Wachstumsmodells nachgebildet. In dieses Modell wurde die genetische Variabilität der MCYST-Produzenten sowie eine mögliche physiologische Steuerung der MCYST-Synthese über die Verfügbarkeit des anorganischen Kohlenstoffs integriert. Der prinzipielle Verlauf zeigte dabei weitestgehend Koinzidenz zwischen den real gemessenen und den simulierten MCYST-Konzentrationswerten. Abweichungen zwischen beiden konnten mit Hilfe des gesamtheitlich kompartimentübergreifenden MCYST-Bilanzierungsansatzes – in erster Linie über benthisch-pelagische Kopplungsprozesse – plausibel erklärt werden. Der Habitatwechsel ist für Microcystis prinzipiell mit Verlusten (Seneszenz/Lyse oder möglicherweise Apoptose) verbunden, sowohl für MCYST-Produzenten und Nichtproduzenten. Die auffallende Stabilität der benthischen MCYST-Zellquote während der Überwinterung gibt Grund zur Annahme, dass eine Funktion von MCYST am/im Sediment eher unwahrscheinlich ist. Da MCYST über derart lange Zeiträume am Sediment intrazellulär ‚konserviert’ werden, ist eine Bedeutung der MCYST während der Reinvasionsphase und in der frühen pelagischen Phase nicht auszuschließen. Im Speziellen wurde eine mögliche ökologische Funktion von MCYST in Zusammenhang mit der Variation der Koloniegröße bzw. dem epiphytischen Bewuchs von Microcystis-Kolonien mit Pseudanabaena mucicola geprüft: Aus dem Zusammenhang zwischen extra-/intrazellulärer MCYST-Konzentration und der Microcystis-Koloniegrößenverteilung waren keine konsistenten Schlussfolgerungen abzuleiten, welche auf eine Steuerung der Koloniebildung durch MCYST deuten. Vor dem Hintergrund, dass MCYST keinen nachweislich allelopathischen Effekt auf den Epibionten Pseudanabaena mucicola ausüben, wurde postuliert, dass zwischen dem beobachteten epiphytischen Besiedlungs-/Verteilungsmuster und der MCYST-Produktion ein indirekter Zusammenhang besteht, welcher die zeitweise Einnischung von Pseudanabaena mucicola auf Microcystis-Kolonien ermöglicht. Die Ergebnisse der vorliegenden Untersuchung lassen weder unmittelbar noch mittelbar eine Variabilität der ökophysiologischen Bedeutung von MCYST, die im Zusammenhang mit der raum-zeitlichen Verteilung potentieller Produzenten steht, erkennen. Eine divergierende Funktion der MCYST auf intra- bzw. extrazellulärer Ebene kann nicht zwingend ausgeschlossen werden. Die Mehrzahl der aus der MCYST-Phänologie und MCYST-Bilanzierung abzuleitenden Schlussfolgerungen deutet allerdings eher auf eine Funktion auf (intra-)zellulärer Ebene hin, wie etwa die Effizienzsteigerung des Kohlenstoffmetabolismus (d.h. der intrazellulä-ren Akkumulation anorganischen Kohlenstoffs) während der pelagischen (Wachstums-)Phase der Produzenten.

Cities have adopted evolving urban digitization strategies, and most of those increasingly focus on data, especially in the field of public transportation. Transportation data have intuitively spatial and temporal characteristics, for they are often described with when and where the trips occur. Since a trip is often described with many attributes, the transportation data can be presented with a tensor, a container which can house data in $N$-dimensions. Unlike a traditional data frame, which only has column variables, tensor is intuitively more straightforward to explore spatio-temporal data-sets, which makes those attributes more easily interpreted. However, it requires unique techniques to extract useful and relatively correct information in attributes highly correlated with each other. This work presents a mixed model consisting of tensor decomposition combined with seasonal vector autoregression in time to find latent patterns within historical taxi data classified by types of taxis, pick-up and drop-off times of services in NYC, so that it can help predict the place and time where taxis are demanded. We validated the proposed approach using the experiment evaluation with real NYC tax data. The proposed method shows the best prediction among alternative models without geographical inference, and captures the daily patterns of taxi demands for business and entertainment needs.

Malgré les progrès dans la lutte contre le paludisme au Burkina Faso, il reste la plus importante maladie à transmission vectorielle dans le pays. P. falciparum est le plus répandu et le plus mortel au Burkina Faso. Les facteurs liés à ce fardeau élevé sont l’inaccessibilité (financière et géographique) aux soins de santé, l’insuffisance dans le diagnostic et la prise en charge adéquate et précoce des cas de paludisme. La réalisation de l'Objectif du Développement Durable 3 au Burkina Faso repose sur une mise en œuvre réussie d'un ensemble d'interventions de prévention, de gestion des cas et de surveillance épidémiologique du paludisme. L'objectif de réduire le taux de létalité lié au paludisme à 1 % en 2020 n'a pas été atteint, il est donc nécessaire de réaliser une évaluation de l’efficacité des programmes de lutte antipaludique (utilisation des MILDA, utilisation des CTA, la politique de gratuité des soins de santé) surtout au niveau infranational, utile pour orienter la prise de décision à des échelles géographiques plus petites. Les données cliniques sur le paludisme collectées en routine peuvent fournir des informations indispensables pour l’évaluation de la variation inter et intra mensuelle/annuelle de l’effet des interventions de lutte antipaludique et du risque de paludisme à l'échelle nationale et infranationale chez les enfants de moins de cinq ans. Au Burkina Faso, une quantité importante de données a été régulièrement collectée par le biais du système de transmission des données en ligne via le « District Health Information System 2 (DHIS2) ». Toutefois, leur utilisation pour évaluer l’effet des interventions de lutte sur la dynamique spatio-temporelle du risque de paludisme à l’échelle locale (district) reste limitée au Burkina Faso. Dans cette recherche, nous avons développé des modèles spatiaux et spatio-temporels implémentés dans un cadre hiérarchique bayésien pour (I) évaluer l’effet des interventions de lutte sur la dynamique spatio-temporelle de la morbidité et de la létalité dues au paludisme sur la période 2013-2018 chez les enfants de moins de 5 ans au Burkina Faso et (II) détecter les districts sanitaires (spatio-temporelle) qui ne parviennent pas à atteindre les objectifs du PNLP en termes de morbidité/létalité. Ces modèles utilisent l’Approximation Intégrée de la Laplace (INLA), un algorithme déterministe qui est une méthode appropriée pour analyser les données de routine du paludisme corrélées à la fois dans l’espace et dans le temps. Nous avons observé que la mise en œuvre de la politique de gratuité des soins de santé était significativement associée à une augmentation du nombre de cas rapportés de paludisme testés et confirmés par rapport à la période précédant sa mise en œuvre. Cet effet était cependant hétérogène dans les districts de santé. De plus, nous avons constaté que le taux mensuel de létalité du paludisme était en baisse au cours de la période 2013-2018. Cette réduction était significativement associée à la disponibilité des tests de diagnostic rapide du paludisme et du traitement. Aussi, nous avons observé que le risque de décéder du paludisme chez les enfants de moins de 5 ans était plus faible au cours de la période suivant la mise en œuvre de cette politique par rapport à la période précédente. Nous avons également identifié des districts sanitaires avec un taux de létalité du paludisme élevé dans les parties nord, nord-ouest et sud-ouest du pays. Nos résultats appellent à un effort soutenu et renforcé pour tester tous les cas suspects afin que, parallèlement à l’amélioration de la prise en charge précoce des cas, le fardeau du paludisme chez les enfants de moins de cinq ans soit connu avec précision (voir l'hippopotame presque entièrement). De plus, ils ont mis en évidence les districts sanitaires qui ont le plus besoin d'interventions ciblées et la nécessité de maintenir et de renforcer les programmes de santé en cours pour réduire davantage les décès dus au paludisme au Burkina Faso. / Despite progress in the fight against malaria in Burkina Faso, malaria remains the most important vector-borne disease in the country, and P. falciparum is the most widespread and deadly pathogen in the area. The factors linked to this high burden are the inaccessibility (financial and geographical) to health care, insufficient diagnoses, and inadequate/late management of malaria cases. The achievement of Sustainable Development Goal 3 in Burkina Faso is based on the successful implementation of a set of interventions for the prevention, case management, and epidemiological surveillance of malaria. The objective of reducing the case fatality rate linked to malaria to 1% by 2020 has not been reached. It is, therefore, necessary to carry out an evaluation of the effectiveness of malaria control programs (the use of long-lasting insecticidal nets, the use of Artemisinin-based combination therapy, and free health care policies), especially at the sub-national level, which will be useful for guiding decision-making at smaller geographic scales. Routinely collected clinical data on malaria can provide essential information for the assessment of inter- and intra-monthly/annual variation in the effects of malaria control interventions and the risk of malaria at the national and subnational levels among children under five. In Burkina Faso, a significant amount of data is regularly collected through the online data transmission system via the “District Health Information System 2 (DHIS2)”. However, the use of these data to assess the effects of control interventions on the spatio-temporal dynamics of malaria risk at the local (district) level remains limited in Burkina Faso. In this research, we developed spatial and spatio-temporal models implemented in a Bayesian hierarchical framework to (i) assess the effects of control interventions on the spatio-temporal dynamics of morbidity and lethality due to malaria in the period of 2013–2018 in children under 5 in Burkina Faso and (ii) detect health districts (spatio-temporal) that fail to achieve the PNLP objectives in terms of morbidity/lethality. These models use Laplace Integrated Approximation (INLA), a deterministic algorithm that provides an appropriate method for analyzing routine malaria data correlated in both space and time. We observed that the implementation of the free health care policy was significantly associated with an increase in the number of reported cases of malaria tested and confirmed compared to the period before its implementation. This effect was, however, heterogeneous in the health districts. In addition, we found that the monthly malaria case fatality rate declined during the period of 2013–2018. This reduction was significantly associated with the availability of rapid diagnostic tests for malaria and treatments. We also observed that the risk of dying from malaria in children under 5 years old was lower during the period following the implementation of this policy compared to the previous period and identified health districts with a high case fatality rate from malaria in the northern, northwestern, and southwestern parts of the country. Our results call for a sustained and strengthened effort to test all suspected cases so that, along with improving early case management, the burden of malaria in children under five can be known with precision. In addition, our results highlight the health districts in greatest need of targeted interventions, as well as the need to maintain and strengthen ongoing health programs to further reduce malaria deaths in Burkina Faso. / Doctorat en Sciences de la santé Publique / info:eu-repo/semantics/nonPublished

Olika typer av data genereras kontinuerligt varje sekund och för att kunna analysera denna data måste den transformeras till någon typ av visuell representation. En vanlig typ av data är spatio-temporal data, vilket är data som existerar i både rymd och tid. Hur denna typ av data kan visualiseras har undersökts under en lång period och området är fortfarande relevant idag. Ett antal metoder har undersökts i detta arbete och en genomgående litteraturstudie har genomförts. En applikation som implementerar ett antal av dessa undersökta metoder för att visualisera klimatdata har även skapats. / Different kinds of data is generated continuously every second and in order to be ableto analyze this data it has to be transformed into some kind of visual representation. Onecommon type of data is spatio-temporal data, which is data that exists in both space andtime. How to visualize this kind of data have been researched for a long time and is still avery relevant subject to expand on today. A number of approaches have been explored inthis work. An extensive literature study has also been performed and can be read in thisreport. The study has been divided into different classifications of spatio-temporal dataand the visual representations are structured by these classes.Another contribution of this thesis is a climate data application to visualize spatiotemporaldata sets of temperatures collected for several countries in the world. This applicationimplements several of the visual representations presented in the survey includedin this thesis. This resulted in a four display application, each showing a different aspect ofthe chosen data sets that consisted of climate data. The result shows how effective multiplelinked views are in order to understand different characteristics of the data.

Ce travail de thèse est dédié à la visualisation par microscopie optique des transitions de phases, thermo- et photo-induites dans des monocristaux à transition de spin. L’étude des cristaux du composé [{Fe(NCSe)(py)2}2(m-bpypz)] a permis de montrer la possibilité de contrôler la dynamique de l’interface HS/BS (haut spin/bas spin) par une irradiation lumineuse appliquée sur toute la surface du cristal ou de manière localisée. Les investigations expérimentales menées sur l’effet de l’intensité de la lumière sur la température de transition ont mis en évidence d’une part l’importance du couplage entre le cristal et le bain thermique, et d’autre part le rôle de la diffusion de la chaleur dans le monocristal. En parallèle, un modèle basé sur une description de type Ginzburg-Landau, a permis de mettre sur pied une description de type réaction diffusion des effets spatio-temporels accompagnant la transition de spin dans un monocristal. Celui-ci a permis d’identifier et de comprendre le rôle des paramètres pertinents entrant en jeu dans le contrôle du mouvement de l’interface HS/BS. Les résultats obtenus sont très encourageants et reproduisent avec une grande fidélité les données expérimentales. Cependant l’origine de l’orientation de l’interface HS/BS observée par microscopie optique dans les cristaux du composé [{Fe(NCSe)(py)2}2(m-bpypz)] était restée mystérieuse. Pour résoudre cette question, nous avons développé un modèle électro-élastique qui tient compte du changement de volume au cours de la transition de spin. Ce dernier nous a conduits à analyser l’effet de la symétrie du réseau cristallin et de la forme du cristal sur l’orientation de l’interface élastique. En l’appliquant au composé [{Fe(NCSe)(py)2}2(m-bpypz)], en tenant compte du caractère anisotrope du changement de la maille élémentaire lors du passage HSBS, nous avons réussi à retrouver quantitativement l’orientation du front observée expérimentalement en microscopie optique. Ceci confirme bien le rôle primordial de l’élasticité dans le comportement des matériaux à transition de spin. Des études sous lumière à très basse température nous ont donné la possibilité de suivre en temps réel, l’effet LIESST (Light Induced Excited Spin State Trapping), la re-laxation coopérative du cristal ainsi que l’instabilité photo-induite LITH (Light Induced Thermal Hysteresis). Un monde fascinant est apparu autour de cette dernière, avec la présence de comportements totalement inédits. Ainsi, et pour la première fois, nous avons mis en évidence l’existence de phénomènes d’auto-organisation et de comportements autocatalytiques du front de transition. Cette physique non-linéaire dénote un comportement actif du cristal, par suite d’une subtile préparation autour d’un état instable. Ces comportements rappellent les structures dissipatives de Turing et ouvrent des perspectives fascinantes pour cette thématique, tant sur le plan expérimental que théorique. / This thesis work is devoted to visualization by optical microscopy of thermo- and photo-induced phase transitions, in switchable spin transition single crystals. The study of crystals of the compound [{Fe (NCSe) (py) 2} 2 (m-bpypz)] showed the possibility to control reversibly the dynamics of the HS/LS interface through a photo-thermal effect generated by an irradiation of the whole crystal or using a spatially localized light spot on the crystal surface. The investigations of the effect of the light intensity on the transition temperature have highlighted the importance of the coupling between the crystal and the thermal bath in these experiments. Concomitantly, we developped a reaction diffusion model allowing to describe and iden-tify the relevant physical parameters involved in the control of the movement of HS/LS interface. The obtained results are very encouraging and reproduce the main features of the experimental data. However the origin of the interface orientation observed by the optical microscopy in the crystal of the compound [{Fe (NCSe) (py) 2} 2 (m-bpypz)] re-mained mysterious, and needed an elastic approach to be handled. At this end, an electro-elastic model including the volume change at the spin transition was developed. By taking into account for the anisotropy of the unit cell deformation at the transition, we were able to reproduce quantitatively the experimental HS/LS interface orientation. This result confirms the crucial role of the lattice symmetry and its elastic properties in the emergence of a stable interface orientation. The last part of the thesis is devoted to the investigation of photo-induced effects at very low temperatures (~10K). There, we visualized for the first time the real time transformation of a single crystal under LIESST (Light Induced Excited Spin State Trapping) effect as well as its subsequent relaxation at higher temperatures. We have also studied the light induced instabilities through investigation on the LITH (Light Induced Thermal Hysteresis) loops. Around the latter, a fascinating world made of nonlinear effects, and patterns formation emerged, recalled the well known Turing structures. These results lead to new horizons that will give access to new theories and original experimental observations that will enrich the topics opening the new avenues to study of nonlinear phenomena in spin crossover solids.