Face à la pollution généralisée des masses d’eau souterraines par les nitrates et les pesticides, l’agriculture biologique (AB) est présentée comme un outil pertinent pour la reconquête de la qualité des eaux sur les aires d’alimentation de captage (AAC). Ce travail vise à mieux définir l’opportunité d’un développement de l’AB sur des zones à enjeu eau. L’objectif de la thèse est d’évaluer conjointement la faisabilité des conversions sur les exploitations de l’AAC et l’efficacité de ces conversions par rapport aux enjeux de reconquête de la qualité de l’eau.Etudier l’opportunité d’un développement de l’AB à l’échelle territoriale suppose d’instruire la diversité des exploitations et des profils d’agriculteurs sur la zone à enjeu eau. Pour être en mesure de tester l’opportunité des conversions, une méthode typologique permettant d’analyser conjointement la variabilité actuelle des pressions sur les zones à enjeu eau et la propension des agriculteurs conventionnels à la conversion est nécessaire.Pour produire cette typologie, nous avons développé une méthode innovante d’analyse compréhensive des pratiques, centrée sur les principes d’action à l’origine des systèmes de culture. Les principes d’action correspondent à des méta-raisonnements à l’origine de l’organisation concrète des pratiques agricoles sur le territoire d’exploitation. Par l’analyse conjointe du discours des agriculteurs et de la variabilité des règles de décision, nous avons élaboré des typologies basées sur les postures techniques des agriculteurs pour i) identifier des principes d’action associés aux pratiques à risque et ii) dégager des proximités éventuelles entre agriculteurs biologiques et agriculteurs conventionnels. La méthode a été testée sur deux territoires à enjeu eau en Rhône-Alpes, sur lesquels des entretiens semi-directifs ont été réalisés auprès d’exploitants conventionnels et biologiques.Cinq principes d’action génériques à l’origine de l’organisation de l’assolement et cinq principes d’action génériques à l’origine des pratiques culturales ont été dégagés. A partir des différents principes d’action, des typologies des postures techniques ont été produites sur les deux terrains. Les pressions à l’origine de la lixiviation des nitrates et des pesticides ont été évaluées et spatialisées via le recours à des indicateurs agro-environnementaux. Nous avons démontré que la variabilité forte des indicateurs et leur distribution spatiale sur les AAC étaient liées à la diversité des postures techniques entre agriculteurs.Nous avons comparé les principes d’action mobilisés par les agriculteurs conventionnels et les agriculteurs biologiques « références » présents sur les zones à enjeu eau. Par l’étude des spécificités des postures techniques en AB, trois critères de propension à la conversion ont été identifiés. Plusieurs degrés de propension à la conversion ont été dégagés parmi les agriculteurs conventionnels des deux territoires.L’analyse croisée des degrés de propension à la conversion et des différentiels de pressions entre systèmes conventionnels et biologiques nous a permis d’évaluer l’opportunité d’un développement de l’AB sur les deux territoires. Nos résultats ont mis en évidence des niveaux de pression limités quant à la lixiviation des nitrates sur les systèmes biologiques : un développement exhaustif de l’AB à l’échelle des deux AAC entrainerait potentiellement une réduction forte de la lixiviation des nitrates. Néanmoins, l’opportunité d’un tel développement doit être relativisée. Les agriculteurs présentant une propension réelle ou forte à la conversion sont minoritaires sur les AAC. Ensuite, le différentiel des pressions entre systèmes conventionnels et systèmes biologiques diminue à mesure que la propension à la conversion augmente. Pour envisager une diminution forte des pressions sur les zones à enjeu eau, la conversion devrait concerner des exploitants pour lesquels cette conversion est difficilement envisageable à moyen terme. / Many problems with nitrate and pesticide contamination from agriculture exist in European drinking water catchments. In France, a new mitigation approach aims at preventing water quality degradation in explicitly targeting agricultural non-point source pollutions associated with leaching of nitrates and pesticides. This work aims at assessing the opportunity to develop organic farming in water catchment areas in order to reduce nitrate and pesticide leaching from root zone. The objective was to analyze both i) feasibility of conversions to organic farming on farms concerned by water preservation and ii) the potential impacts of these conversions in terms of nitrate and pesticide leaching reduction.To explore the potential contribution of organic farming in water catchment areas, we develop an innovative typology approach to characterize farmers’ conceptions and strategies related to cropping systems’ organization on the farm territory. Our method was tested in two French water catchment areas characterized by diversified production systems, where semi-structured interviews were carried out with conventional and organic farmers. Resulting typologies of farmers were used to assess leaching risks variability related with current cropping systems and to identify potential similarities between conventional and organic farmers’ conceptions. Nitrate and pesticide leaching risks for cropping systems were assessed and spatialized by using four agro-environmental indicators. Our results show major variations for all indicators at both study sites, for example N-surpluses which range from -105 to 192 kg N ha-1 year-1. These variations are deeply related with diversity of farmers’ conceptions summarized in typologies. To assess proximity of conventional farmers to organic farming, we used typologies to compare conceptions related to organization of cropping systems between conventional and organic farmers. By analyzing specificities of organic farmers’ conceptions, we determined three main criteria of proximity to organic farming; these criteria were then used to identify various degrees of proximity to organic farming among conventional farmers in the catchment areas.To assess potential contribution of organic farming to water preservation in catchment areas, we firstly compared nitrate leaching risks between conventional and organic cropping systems. Our results reveal low leaching risks from organic systems, characterized by reduced N-surpluses and lower bare soils frequencies in autumn. According to these results, massive development of organic farming should decrease nitrate leaching in our two water catchment areas. However, analysis of similarities between conventional and organic farmers’ conceptions shows that a majority of farmers are characterized by a low level of proximity to organic farming. Moreover, the farmers who show strongest similarities with organic farmers’ conceptions are already those with low leaching risks cropping systems. To significantly lower nitrate leaching risks, conversions should concern conventional farmers with low degree of proximity to organic farming.

The focus of the present work is natural human like grasping, for realistic performance simulations in digital human modelling (DHM) environment. The performance simulation for grasping in DHM is typically done through high level commands to the digital human models (DHMs). This calls for a natural and unambiguous scheme to describe a grasp which would implicitly accommodate variations due to the hand form, object form and hand kinematics. A novel relational description scheme is developed towards this purpose. The grasp is modelled as a spatio-temporal relationship between the patches (a closed region on the surface) in the hand and the object. The task dependency of the grasp affects only the choice of the relevant patches. Thus, the present scheme of grasp description enables a human like grasp description possible. Grasping can be simulated either in an interactive command mode as discussed above or in an autonomous mode. In the autonomous mode the patches have to be computed. It is done using a psychological concept, of affordance. This scheme is employed to select a tool from a set of tools. Various types of grasps a user may adopt while grasping a spanner for manipulating a nut is simulated. Grasping of objects by human evolves through distinct naturally occurring phases, such as re-oreintation, transport and preshape. Hand is taken to the object ballpark using a novel concept of virtual object. Before contact establishment hand achieves the shape similar to the global shape of the object, called preshaping. Various hand preshape strategies are simulating using an optimization scheme. Since the focus of the present work is human like grasping, the mechanism which drives the DHMs should also be anatomically pertinent. A methodology is developed wherein the hand-object contact establishment is done based on the anatomical observation of logarithmic spiral pattern during finger flexion. The effect of slip in presence of friction has been studied for 2D and 3D object grasping endeavours and a computational generation of the slip locus is done. The in-grasp slip studies are also done which simulates the finger and object response to slip. It is desirable that the grasping performance simulations be validated for diverse hands that people have. In the absence of an available database of articulated bio-fidelic digital hands, this work develops a semi-automatic methodology for developing subject specific hand models from a single pose 3D laser scan of the subject's hand. The methodology is based on the clinical evidence that creases and joint locations on human hand are strongly correlated. The hand scan is segmented into palm, wrist and phalanges, both manually and computationally. The computational segmentation is based on the crease markings in the hand scan, which is identified by explicitly painting them using a mesh processing software by the user. Joint locations are computed on this segmented hand. A 24 dof kinematic structure is automatically embedded into the hand scan. The joint axes are computed using a novel palm plane normal concept. The computed joint axes are rectified using the convergence, and intra-finger constraints. The methodology is significantly tolerant to the noise in the scan and the pose of the hand. With the proposed methodology articulated, realistic, custom hand models can be generated. Thus, the reported work presents a geometric framework for comprehensive simulation of grasping performance in a DHM environment.

Le plurilinguisme est devenu la pierre angulaire des politiques éducatives linguistiques promues par le Conseil de l’Europe, et les programmes de mobilité étudiante Erasmus constituent un terrain privilégié pour la mise en place d’une éducation plurilingue et pluriculturelle. La nouvelle "génération Erasmus" s’incarnerait dans une figure d’étudiant humaniste, responsable et conscient de son rôle dans la construction d’une Europe plus citoyenne. Le rapport aux langues de cet étudiant cosmopolite serait à la fois la fin et le moyen de son évolution :l’immersion linguistique et culturelle liée à la mobilité serait l’occasion de développer chez l’étudiant Erasmus des attitudes plus tolérantes vis-à-vis des langues et des locuteurs dans leur diversité. Au-delà d’une "culture éducative européenne partagée" se pose ainsi la question de l’incidence réelle des programmes de mobilité sur les apprentissages linguistiques et les attitudes des étudiants face à la diversité. L’objectif de ce travail est d’interroger l’interaction entre les logiques institutionnelles européennes et les logiques individuelles des étudiants mobiles afin de nourrir la réflexion didactique. Pour ce faire, nous avons étudié d’une part les principes véhiculés par une sélection de textes européens et, d’autre part, les représentations que des étudiants Erasmus non francophones activent ou se forgent des langues et des pratiques langagières, à partir de praxis sociales et scolaires dans le cadre de leur séjour à Liège en Belgique francophone. Quelle(s) norme(s) ces discours (institutionnels et ordinaires) construisent-ils? Quelles postures les acteurs de la mobilité étudiante adoptent-ils vis-à-vis des langues? Se posera également la question de l’évolution vs la fossilisation des contenus représentationnels à la suite de l’expérience Erasmus. On peut en effet se demander si le fait d’apprendre une nouvelle langue fait évoluer les représentations vers une conception plus dynamique de la compétence plurilingue, conformément aux objectifs européens. Nous posons l’hypothèse que les déplacements paradigmatiques importants occasionnés par le passage à une vision plurilingue nécessitent des déplacements représentationnels non négligeables et qui ne vont pas de soi. Il s’agit donc de déterminer et de prendre en considération les représentations normatives des acteurs de la mobilité en ce qu’elles s’inscrivent ou non dans l’idéologie linguistique du plurilinguisme afin de penser au mieux les interventions didactiques en matière d’apprentissage des langues dans le cadre de la mobilité universitaire en Europe. / Doctorat en Langues et lettres / info:eu-repo/semantics/nonPublished

Les systèmes multicaméras utilisés pour la vidéosurveillance sont complexes, lourds et coûteux. Pour la surveillance d'une pièce, serait-il possible de les remplacer par un système beaucoup plus simple utilisant une seule caméra et une ou plusieurs sources lumineuses en misant sur les ombres projetées pour obtenir de l'information 3D ? Malgré les résultats intéressants offerts par les systèmes multicaméras, la quantité d'information à traiter et leur complexité limitent grandement leur usage. Dans le même contexte, nous proposons de simplifier ces systèmes en remplaçant une caméra par une source lumineuse. En effet, une source lumineuse peut être vue comme une caméra qui génère une image d'ombre révélant l'objet qui bloque la lumière. Notre système sera composé par une seule caméra et une ou plusieurs sources lumineuses infrarouges (invisibles à l'oeil). Malgré les difficultés prévues quant à l'extraction de l'ombre et la déformation et l'occultation de l'ombre par des obstacles (murs, meubles...), les gains sont multiples en utilisant notre système. En effet, on peut éviter ainsi les problèmes de synchronisation et de calibrage de caméras et réduire le coût en remplaçant des caméras par de simples sources infrarouges. Nous proposons deux approches différentes pour automatiser la reconnaissance de postures humaines. La première approche reconstruit la forme 3D d'une personne pour faire la reconnaissance de la posture en utilisant des descripteurs de forme. La deuxième approche combine directement l'information 2D (ombre+silhouette) pour faire la reconnaissance de postures. Scientifiquement, nous cherchons à prouver que l'information offerte par une silhouette et l'ombre générée par une source lumineuse est suffisante pour permettre la reconnaissance de postures humaines élémentaires (p.ex. debout, assise, couchée, penchée, etc.). Le système proposé peut être utilisé pour la vidéosurveillance d'endroits non encombrés tels qu'un corridor dans une résidence de personnes âgées (pour la détection des chutes p. ex.) ou d'une compagnie (pour la sécurité). Son faible coût permettrait un plus grand usage de la vidéosurveillance au bénéfice de la société. Au niveau scientifique, la démonstration théorique et pratique d'un tel système est originale et offre un grand potentiel pour la vidéosurveillance. / Human posture recognition (HPR) from video sequences is one of the major active research areas of computer vision. It is one step of the global process of human activity recognition (HAR) for behaviors analysis. Many HPR application systems have been developed including video surveillance, human-machine interaction, and the video retrieval. Generally, applications related to HPR can be achieved using mainly two approaches : single camera or multi-cameras. Despite the interesting performance achieved by multi-camera systems, their complexity and the huge information to be processed greatly limit their widespread use for HPR. The main goal of this thesis is to simplify the multi-camera system by replacing a camera by a light source. In fact, a light source can be seen as a virtual camera, which generates a cast shadow image representing the silhouette of the person that blocks the light. Our system will consist of a single camera and one or more infrared light sources. Despite some technical difficulties in cast shadow segmentation and cast shadow deformation because of walls and furniture, different advantages can be achieved by using our system. Indeed, we can avoid the synchronization and calibration problems of multiple cameras, reducing the cost of the system and the amount of processed data by replacing a camera by one light source. We introduce two different approaches in order to automatically recognize human postures. The first approach directly combines the person’s silhouette and cast shadow information, and uses 2D silhouette descriptor in order to extract discriminative features useful for HPR. The second approach is inspired from the shape from silhouette technique to reconstruct the visual hull of the posture using a set of cast shadow silhouettes, and extract informative features through 3D shape descriptor. Using these approaches, our goal is to prove the utility of the combination of person’s silhouette and cast shadow information for recognizing elementary human postures (stand, bend, crouch, fall,...) The proposed system can be used for video surveillance of uncluttered areas such as a corridor in a senior’s residence (for example, for the detection of falls) or in a company (for security). Its low cost may allow greater use of video surveillance for the benefit of society.

Despite efforts of reducing harmful physical ergonomics exposures related to manual handling, the occurrence of heavy or repetitive manual handling, and non-neutral postures is high in many occupational sectors. To reduce these exposures, interventions and job design strategies can utilize risk assessment. A need was identified of an observation-based tool which supported occupational health and safety practitioners for assessments of risk factors related to manual handling. The aim of this thesis was to explore the use and important usability-related aspects of observation-based assessment tools among professional ergonomists, and to develop new research based assessment and screening tools, to present their scientific basis and to evaluate their reliability and usability. A web-based questionnaire was employed to gain knowledge on the use and usability aspects of risk assessment tools among ergonomists in Sweden. The assessment tools RAMP I and RAMP II were developed in an iterative process, including literature searches, expert group judgments, and with input from more than 80 practitioners. The reliability and usability evaluations included assessments and ratings by practitioners. The thesis points to a low use of several internationally spread assessment tools among Swedish ergonomists, and a relatively higher use of tools promoted by the Swedish Work Environment Authority. Several usability-related aspects were identified as important, such as being easy and quick to use, its ability to communicate and visualize the results, and its ability to facilitate improvement measures. The developed tools support assessment of a broad range of risk factors related to manual handling. The thesis supports that assessments with acceptable reliability can be achieved for the majority of items of the two developed tools. The thesis supports that the tools are usable in supporting risk assessments targeting risk factors related to industrial manual handling. / Trots ansträngningar för att minska belastningsergonomiska exponeringar relaterade till manuell hantering är förekomsten av exponering av riskkällor såsom tung eller repetitiv manuell hantering, obekväma arbetsställningar, hand–armvibrationer och helkroppsvibration omfattande inom flera sektorer. Dessa belastningsergonomiska exponeringar tros i betydande utsträckning bidra till en stor andel av arbetsrelaterade muskuloskeletala besvär och arbetssjukdomar inom flera sektorer som exempelvis tillverkningsindustrin. Riskbedömningar kan användas inom det förebyggande arbetet kopplat till interventioner eller arbetsutformning för att minska dessa skadliga exponeringar (risk faktorer), vilket även är ett krav om arbetet innefattar manuell hantering eller andra riskkällor. Trots det stora antalet observationsbaserade bedömningsverktyg utvecklade för att stödja riskbedömningar av arbete som innefattar manuell hantering identifierades ett behov av ett nytt observationsbaserat bedömningsverktyg som stödjer praktiker i utförliga bedömningar av flertalet riskfaktorer relaterade till manuell hantering och som ger stöd i det systematiska arbetsmiljöarbetet. Syftet med avhandlingen är att utforska användningen av, och viktiga användbarhetsrelaterade aspekter av observationsbaserade bedömningsverktyg bland professionella ergonomer som arbetar i Sverige. Dessutom är syftet även att utveckla nya forskningsbaserade screeningverktyg och bedömningsverktyg, presentera deras forskningsbas samt att utvärdera deras reliabilitet och användbarhet. En webbaserad enkät användes för att inhämta kunskap om i vilken omfattning dessa verktyg används av professionella ergonomer och vilka användbarhetsrelaterade aspekter som ansågs särskilt betydelsefulla för dessa verktyg. För att utveckla de nya verktygen (dvs. RAMP I och RAMP II) genomfördes litteratursökningar för att identifiera kvantitativt beskrivna riskfaktorer relaterade till manuell hantering och betydelsefulla faktorer som påverkar arbetstagares kapacitet vid manuell hantering. Verktygen utvecklades i en iterativ process med input från mer 80 praktiker, varav mer än 30 professionella ergonomer, samt expertgruppsbedömning. De två verktygen utvärderades med avseende deras interbedömarreliabilitet utifrån bedömningar genomförda av ergonomer och ingenjörer/tekniker utifrån videofilmade arbeten inom industriell manuell hantering. Verktygens användbarhet utvärderas av 20 praktiker med en pappersenkät och verktygens ’användarvänlighet’ av 22 ergonomer. Avhandlingen pekar på en relativt låg proportionell användning av flera internationellt spridda bedömningsverktyg bland professionella ergonomer som arbetar i Sverige, och en relativt hög proportionell användning av bedömningsverktyg som stöds av Arbetsmiljöverket. Flera användbarhetsrelaterade aspekter identifierades som betydelsefulla bland ergonomerna, i synnerhet betydelsen av att bedömningsverktygen är enkla och snabba att använda, deras förmåga att kommunicera och visualisera resultatet av bedömningar, och deras förmåga att stödja åtgärdsarbetet. Det utvecklade screeningverktyget och bedömningsverktyget stödjer bedömning av flertalet riskfaktorer relaterade till industriell manual hantering. Avhandling ger stöd att majoriteten av verktygens bedömningspunkter har acceptabel interbedömarreliabilitet och förbättringsområden för verktygen har identifierats. Avhandling ger stöd att de två utvecklade verktygen är användbara vid riskbedömningar av belastningsergonomiska riskfaktorer relaterade till industriell manual hantering. / <p>QC 20170510</p>