RESUME : Le fauteuil roulant manuel (FRM), aide technique utilisée pour compenser des problèmes moteurs, asseoit le patient et induit l'utilisation des bras comme membres moteurs. Cette fonction est non naturelle et occasionne souvent des pathologies spécifiques. L'objectif de ce travail de thèse est d'apporter une contribution scientifique à l'étude de la biomécanique de propulsion en FRM en fournissant des outils de quantification. Ces outils sont une modélisation mécanique des efforts de propulsion, le développement d'un système d'analyse cinématique et la conception d'un FRM instrumenté de terrain, nommé CERAHFIT. Nous avons montré par exemple que le paramètre de résistance au roulement est primordial pour obtenir des modélisations mécaniques réalistes. Notre système d'analyse du mouvement est constitué d'une acquisition vidéo classique associée à un mannequin numérique calqué sur le sujet filmé pour reconstruire son mouvement en trois dimensions. Ce système peut être complété par les acquisitions de CERAHFIT qui permettent de mesurer les efforts au niveau du système de soutien du corps et au niveau des mains-courantes. La prochaine étape sera des acquisitions avec sujets pathologiques dans le but d'obtenir des informations objectives pour conseiller sur les réglages d'un FRM et sa conception.

La feuille St Jean-de-Maurienne au 1/50 000, choisie pour la multiplicité et l'étendue des mouvements que l'on y observe, est l' objet de la présente monographie. Les campagnes de terrain et les interprétations photogéomorphologiques ont permis de dégager les principaux problèmes posés par la cartographie et la description de plus de 200 cas et d'autre part d'analyser et de classer les divers types rencontrés . Ce travail comprend deux parties, les quatre premiers chapitres présentant le cadre des diverses analyses exposées dans les trois suivants. Les sujets principaux se répartissent ainsi : - Les chapitres 1 et 2 sont réservés à la description du contexte régional (géographie, hydrologie, géologie et géomorphologie). Ils recueillent des informations générales mais aussi des données de détail, utiles pour l'analyse d'un mouvement. - Le chapitre 3 contient un rappel sommaire sur les mouvements de terrain, dont une classification purement descriptive est proposée. - Une méthodologie est présentée dans le chapitre 4 qui expose, notamment,la forme nouvelle donnée à la fiche analytique. - Dans le chapitre 5, les mouvements de la région, pris dans leur ensemble et considérés avec leurs principales caractéristiques, font l'objet d'une analyse abordant leur répartition, leur fréquence et les facteurs déterminants de leur apparition. - Les chapitres 6 et 7, enfin, sont consacrés à la description d'une série d'exemples choisis pour leur aspect singulier, voire spectaculaire, ou parce qu'ils sont représentatifs d'un groupe de mouvements de même type. - Une annexe rassemble les résultats d'études effectuées en laboratoire afin de caractériser, sur échantillons, certaines particularités propres aux diverses formations géologiques qui sont affectées par des mouvements gravitaires

La présente étude basée sur l'inventaire systématique des mouvements de terrain récents ou anciens, dans une région délimitée, fait partie d'une série de travaux ayant pour fil conducteur les mouvements gravitaires . Le recensement systématique des mouvements gravitaires a été entrepris parA. MALATRAIT (1975) dans la région de St-Jean-de-Maurienne. Notre étude, cantonnée dans la région de Barcelonnette y fait suite. Les observations et remarques effectuées à l'occasion de cette étude sont nombreuses. Elles forment l'ossature de ce mémoire qui comprend deux parties. La première (Chapitres l et II) présente toutes les données géographiques et géo1ogiques qui constituent le cadre dans lequel se déroulent les processus exposés dans la deuxième partie. Dans celle-ci, le chapitre III présente la méthode d'étude des mouvements de terrain, méthode basée sur une fiche de recensement et sur diverses cartes complémentaires. Le chapitre IV analyse plus en détail certains cas choisis pour leur représentativité ou leur aspect particulier. Dans le chapitre V sont exposés les résultats tirés des analyses qui précèdent à une interprétation de l'évolution du relief en fonction des facteurs naturels jugés déterminants. Une annexe rassemble les résultats d' analyses de laboratoires destinées à préciser quelques paramètres géotechniques propres aux Terres noires et à leur couverture Quaternaire.

Le but de ce travail fut, dans un premier temps, de réaliser par les méthodes habituelles un inventaire des glissements de terrain anciens et actuels de la vallée de l'Arly. Devant la fréquence des mouvements gravitaires de cette région, le caractère diffus des indices, les difficultés de mise en oeuvre du matériel, les limites géographiques de l'étude furent réduits afin de pouvoir affiner les principes de travail sur un nombre restreint de cas. Un lever géologique aussi précis que possible a été effectué afin de positionner judicieusement les profils sismiques compte tenu des problèmes annexes (bruits de fond, habitations, etc ... ). L'étude sismique qui suivit fut de loin le travail le plus long. Les résultats obtenus permirent de préciser ou de découvrir des phénomènes inattendus. Ainsi un modèle de génèse de cette vallée a aussi été proposé. Les conditions particulières d'étude des mouvements anciens par les méthodes sismiques nous ont conduit à les comparer avec l'étude sismique d'un glissement actif pour tirer quelques leçons de l'emploi des méthodes sismiques dans ce contexte.

Les instabilités gravitaires contribuent aux processus de transport de matière à la surface des planètes et constituent des risques importants pour les populations sur Terre. Afin d'apporter des contraintes sur la dynamique des instabilités gravitaires, notre étude se base sur le couplage entre simulation numérique et analyse des données par télédétection. Le modèle utilisé s'est montré capable de reproduire des ob- servations en laboratoire ainsi que la dynamique enregistrée par des signaux sismiques pour un exemple terrestre. En outre, nous avons développé une méthode de reconstruction topographique pré-glissement en utilisant les données satellitaires afin d'étudier les effets des conditions initiales. En effet, la distance d'arrêt (runout) des dépôts est très largement utilisée dans l'analyse de la dynamique des glissements de terrain ainsi que dans la calibration des paramètres rhéologiques impliqués dans la modélisation, et ce malgré les incertitudes sur la géométrie initiale. Nous montrons par des tests théoriques que le runout est faiblement affecté par la géométrie du plan de rupture. Au contraire, l'extension latérale se révèle être contrôlée par la géométrie initiale ce qui fourni un cadre unique pour remonter également au volume initial. L'application aux exemples martiens apporte des contraintes sur les conditions de mise en place et ouvre de nouvelles perspectives pour la compréhension de la dynamique de ces processus. En outre, nous introduisons un nouveau paramètre de dissipation empirique indépendant de la topographie permettant, sans calibration, de retrouver par la simulation la bonne distance de runout dans un contexte géologique donné.

Nous analysons les séries temporelles des glissements de terrain de Nouvelle-Zélande (NZ) en temps et en taux et mettons en évidence une corrélation dans les occurrences de glissements. Cette corrélation n'est pas due aux interactions glissement-séisme ou glissement-glissement mais aux interactions glissement-climat. Nous comparons la dynamique des glissements en temps, espace et taux pour la NZ, le Yosemite (Californie, Etats-Unis), Grenoble (Isère), Val d'Arly (Haute-Savoie), l'Australie et le Wollongong (New South Wales, Australie). Les taux journaliers de glissements de la NZ, du Yosemite, de l'Australie et du Wollongong acceptent une loi puissance pour des taux variant de 1 à 1000 glissements/jour. Cela suggère que les mêmes méchanismes sont à l'oeuvre pour le déclenchement de plusieurs centaines de glissements comme de un seul glissement. L'analyse jointe de ces six catalogues nous a permis de dériver des paramètres permettant de classer la dynamique de chaque endroit en terme de glissements. Enfin, nous comparons les distributions en espace des répliques sismiques et des glissements de terrain déclenchés par les séismes de Chi-Chi (Mw7.6 - Taiwan), du Kashmir (Mw7.6 - Pakistan), de Fiordland (Mw7.2 - NZ), de Northridge (Mw6.6 - Californie) et de Rotoehu (MW5.6 - NZ). Les répliques sismiques et les glissements présentent des distributions spatiales similaires. Nous ne trouvons pas de réponse linéaire entre les glissements et/ou les répliques et les observations de mouvements du sol. Nous suggérons que les glissements et les répliques sont contrôlés par les mêmes méchanismes et donc qu'il existe un rôle de la contrainte statique sur le déclenchement des glissements de terrain.

Dans cette thèse, nous proposons des solutions pour le chargement progressif et le rendu adaptatif de vastes terrains. Cela peut servir notamment à visualiser la Terre en 3D sur un ordinateur en chargeant les données depuis une immense base de données via un réseau. Dans la première partie de cette thèse, nous introduisons une solution générique pour manipuler des cartes d'échantillons de taille quelconque depuis un serveur jusqu'à un système de rendu client. Nos méthodes s'adaptent aux performances du réseau et du rendu et évitent de traiter des données redondantes. Dans une deuxième partie, nous utilisons cette solution pour permettre le rendu 3D temps réel de vastes terrains texturés. De plus, nous supportons des terrains planétaires et réduisons les incohérences visuelles dues à la projection cartographique et à la précision du rendu. Enfin, nous proposons des algorithmes permettant de créer des bases de données serveur à partir d'immenses cartes d'échantillons.

<p>For many years, terrain navigation has been successfully used in military airborne applications. Terrain navigation can essentially improve the performance of traditional inertial-based navigation. The latter is typically built around gyros and accelerometers, measuring the kinetic state changes. Although inertial-based systems benefit from their high independence, they, unfortunately, suffer from increasing error-growth due to accumulation of continuous measurement errors. </p><p>Undersea, the number of options for navigation support is fairly limited. Still, the navigation accuracy demands on autonomous underwater vehicles are increasing. For many military applications, surfacing to receive a GPS position- update is not an option. Lately, some attention has, instead, shifted towards terrain aided navigation. </p><p>One fundamental aim of this work has been to show what can be done within the field of terrain aided underwater navigation, using relatively simple means. A concept has been built around a narrow-beam altimeter, measuring the depth directly beneath the vehicle as it moves ahead. To estimate the vehicle location, based on the depth measurements, a particle filter algorithm has been implemented. A number of MATLAB simulations have given a qualitative evaluation of the chosen algorithm. In order to acquire data from actual underwater terrain, a small area of the Swedish lake, Lake Vättern has been charted. Results from simulations made on this data strongly indicate that the particle filter performs surprisingly well, also within areas containing relatively modest terrain variation.</p>

<p>Captured and generated 3D data can be so large that it creates a problem for today's computers since they do not fit into the main or graphics card memory. Therefore methods for handling and rendering the data must be developed. This thesis presents a way to pre-process and render out-of-core height map data for real time use. The pre-processing uses a mesh decimation API called Simplygon developed by Donya Labs to optimize the geometry. From the height map a normal map can also be created and used at render time to increase the visual quality. In addition to the 3D data textures are also supported. To decrease the time to load an object the normal and texture maps can be compressed on the graphics card prior to rendering. Three different methods for covering gaps are explored of which one turns out to be insufficient for rendering cylindrical equidistant projected data.At render time two threads work in parallel. One thread is used to page the data from the hard drive to the main and graphics card memory. The other thread is responsible for rendering all data. To handle precision errors caused by spatial difference in the data each object receives a local origin and is then rendered relative to the camera. An atmosphere which handles views from both space and ground is computed on the graphics card.The result is an application adapted to current graphics card technology which can page out-of-core data and render a dataset covering the entire earth at 500 meters spatial resolution with a realistic atmosphere.</p>

<p>Simulation of modern battlefield scenarios on consumer PC:s deal with a number of limitations, many of them related to the limited performance of a normal PC compared to workstations and servers. Specifically, the visualization of realistic large scale outdoor environments is problematic because of the large amount of data required to describe its contents. This becomes especially problematic in simulations of fast moving vehicles such as aircrafts, where one needs to maintain high frame rates while having high visual detail for orientation and targeting. This thesis proposes a method of generating realistic outdoor environments from actual geological data and then rendering it efficiently using an improved level of detail algorithm within a proprietary battle simulation framework. We also show how to integrate an open source Flight Dynamics Model (FDM) into the simulation framework for future hybrid simulations involving aircrafts.</p>