L’évolution des mises en liens en réponse aux changements globaux et à la globalisation contemporaine précipite le risque d’émergence infectieuse. Dans cette recherche, nous dressons une géographie des vulnérabilités territoriales face à l’émergence des risques zoonotiques. Notre cas d’étude est celui des dynamiques d’invasion d’un hôte commensal, le rat noir (Rattus rattus), dans les marges orientales du Sénégal, périphérie rurale ouest-africaine en mutation. Nous défendons l’idée que les sociétés façonnent des systèmes territoriaux inégalement vulnérables à la diffusion spatiale de l’hôte.Nous montrons que les espaces du Sénégal Oriental et leurs mises en liens se transforment sous l’action des multiples acteurs territoriaux. Les dynamiques d’invasion du rat noir reflètent ces évolutions. Pourtant, les facteurs spatiaux de diffusion des lieux, des foyers, et des chemins d’invasion sont inopérants pour expliquer les dynamiques spatio-temporelles de l’hôte. En outre, la distribution spatiale du rongeur apparaît en contradiction avec les modèles classiques de diffusion fondés sur la hiérarchie ou la distance spatiale des lieux. La diffusion de l’hôte s’inscrit dans des systèmes complexes et multiscalaires tissés dans la rencontre des espaces, des lieux, et des liens construits par les sociétés. Nous proposons une grille de lecture où les formes de la diffusion dans l’espace et le temps répondent des degrés de stabilité et d’instabilité de ces systèmes socio-spatiaux, façonnant ainsi des territoires inégalement vulnérables au risque d’émergence infectieuse. / The evolution of spatial relationships in the contemporary context of global changes and globalization promote disease emergence. In this study, we draw a geography of territorial vulnerabilities to the emergence of zoonotic risks. In southeastern Senegal, a changing rural periphery of West Africa, we address the issue of the spread of an invasive species and host of pathogens, the black rat (Rattus rattus). We argue that societies produce territorial systems that are unequally vulnerable to the spatial diffusion of the host.We evidence that the spaces of Southeastern Senegal and the spatial relationships among them are transformed under the action of multiple social actors. The spread of the black rat reflects these changes. Yet, the spatial characteristics of the invaded places (such as connectivity or centrality) as well as the spatial relationships among them are insufficient in understanding the spatial and temporal dynamics of the rodent invasion. Moreover, the spatial distribution of the black rat contradicts conventional models of hierarchical or contagious diffusion. The spatial diffusion of the host responds to spaces, places, and spatial links intimately woven by societies into complex and multiscale systems. We propose to understand the many forms of spatial diffusion as the response to the stability or instability of these socio-spatial systems, which then form territories unevenly vulnerable to the risk of disease emergence.

Les études menées dans cette thèse portent sur le rôle de la couleur dans l'attention visuelle. Nous avons tenté de comprendre l'influence de l'information couleur dans les vidéos sur les mouvements oculaire, afin d'intégrer les attributs couleur dans un modèle de saillance visuelle. Pour cela, nous avons analysé différentes caractéristiques des mouvements oculaires d'observateurs regardant librement des vidéos en deux conditions: couleur et niveaux de gris. Nous avons également comparé les régions principales de regard sur des vidéos en couleur avec celles en niveaux de gris. Il est apparu que les informations de couleur modifient légèrement les caractéristiques de mouvement oculaire comme la position de l'œil et la durée des fixations. Cependant, nous avons constaté que la couleur augmente le nombre de régions de regard. De plus, cet influence de la couleur s'accroît au cours du temps. En nous appuyant sur ces résultats, nous avons proposé une méthode de calcul des cartes de saillance couleur. Nous avons intégré ces cartes dans un modèle de saillance existant. / The studies conducted in this thesis focus on the role of colour in visual attention. We tried to understand the influence of colour information on the eye movements while observing videos, to incorporate colour information into a model of visual saliency. For this, we analysed different characteristics of eye movements of observers while freely watching videos in two conditions: colour and grayscale videos. We also have compared the main regions of regard of colour videos with those of grayscale. We observed that colour information influences only moderately, the eye movement characteristics such as the position of gaze and duration of fixations. However, we found that colour increases the number of the regions of interest in video stimuli. Moreover, this varies across time. Based on these observations, we proposed a method to compute colour saliency maps for videos. We have incorporated colour saliency maps in an existing model of saliency.

Les zones intertropicales sont caractérisées par des précipitations très variables dans l'espace et le temps qui peuvent produire sur une même région des conditions de sécheresse prolongées entrecoupées d'événements pluviométriques intenses. Ces extrêmes secs et humides peuvent provoquer des pénuries d’eau ou des inondations, mettant en péril des populations souvent très vulnérables aux aléas climatiques. C'est particulièrement le cas de l'Afrique de l'Ouest qui, dans un contexte de conditions sèches dominantes depuis les années 1970, subit ces deux dernières décennies un nombre croissant d'inondations. Face à un réchauffement climatique déjà bien réel, mais qui va se renforcer avec des conséquences sur le cycle de l'eau encore très incertaines, il est nécessaire de mieux comprendre comment la variabilité climatique – et en l’occurrence plus spécifiquement la variabilité pluviométrique, impacte la variabilité hydrologique. On dispose pour cela de modèles numériques de surface qui représentent de façon explicite les principaux processus intervenant dans les bilans d’eau. Ils doivent être alimentés par des champs de forçage pluviométrique à des résolutions suffisamment fines pour bien représenter les variabilités de petite échelle qui caractérisent les précipitations tropicales (résolution spatiale de quelques kilomètres et pas de temps horaire ou inférieur). De telles résolutions sont la plupart du temps incompatibles avec les échelles des données issues des réseaux pluviométriques nationaux en Afrique de l'Ouest (densité moyenne de 1 pluviomètre pour 10.000 km² au pas de temps journalier). Il existe de surcroît des zones entières qui sont peu ou mal couvertes du fait de conditions climatiques difficiles ou du manque de moyens des services météorologiques nationaux. Dans ce contexte, la télédétection satellite s'avère très utile, mais elle ne permet pas encore d’atteindre les résolutions mentionnées plus haut. Compte tenu de cette situation, la question de la sensibilité des modèles hydrologiques à la résolution des champs pluviométriques utilisés pour les forcer constitue un sujet important, assez peu abordé en tant que tel dans la littérature consacrée à l’utilisation des données satellitaires pour forcer des modèles hydrologiques.Cette thèse s’attache donc à traiter séquentiellement deux questions distinctes, mais souvent confondues : i) quel est l’impact de la dégradation de la résolution spatio-temporelle des champs de forçages pluviométriques sur la réponse d’un modèle hydrologique, et ce en supposant que ces champs sont dépourvus d’erreur en moyenne ; ii) comment les champs de pluie estimés par satellite, qui présentent de façon combinée des problèmes de résolution et de biais, influencent-ils la réponse hydrologique simulée?Le jeu de données utilisé pour l’étude est celui du site soudanien de l’observatoire AMMA-CATCH au Benin (bassin de l’Ouémé, 13150 km2). Le réseau de pluviographes de cet observatoire permet de calculer des champs de référence à très fine résolution (0.05° et 30 minutes), utilisés pour forcer le modèle hydrologique DHSVM et constituer ainsi des débits simulés de référence. A partir de là il est possible de procéder à des études de sensibilité dans les deux directions mentionnées ci-dessus. / Intertropical climates are characterized by a strong space-time variability of precipitation that can produce persistent dry spells and extreme rainfall events within the same region. These extreme climatic conditions directly impact water resources and flood occurrences, threatening populations that are highly vulnerable to natural hazards. This is especially the case in West Africa, where an increasing number of flood events has been reported over the last twenty years while the dry conditions that have started in the 1970's still prevail nowadays. While a significant climate warming is already observed in this region, there is more to come, with possible changes of the patterns of rainfall variability. It is thus of primary importance to better apprehend how sensitive is the hydrological response of West African catchments to small scale rainfall variability. Numerical models explicitly simulating the hydrological processes have already been tested and calibrated to represent the rainfall-runoff relationship of these catchments. They require high resolution (typically a few kilometers in space and one hour or less in time) rainfields as inputs, so as to account properly for the small scale variability of precipitation. However, this requirement is difficult to meet in a region where operational networks have a density which often does not exceed one gauge per 10000 km² and provide daily measurements only. Satellite remote sensing is consequently seen as a remedy to the shortcomings of ground monitoring, especially as it provides a continuous monitoring in space and time, but satellite rainfall products are still far from reaching the high space-time resolution mentioned above. In such a context, the sensitivity of hydrological models to the resolution of their forcing rainfields is an important topic, rarely tackled as such in the literature dealing with hydrological modeling based on satellite data.This PHD thesis thus focus on two related questions : i) how degrading the space-time resolution of forcing rainfields is influencing the response of hydrologic models, assuming that this degradation of the resolution has no influence on the biases ? ; ii) what are the consequences of using satellite rainfall products – which combine low resolution and bias problems – for simulating the response of catchments in tropical regions?To that end the AMMA-CATCH data set of the Ouémé catchment (13150 km2) in Benin is used. The high density recording raingauge network allows the computation of fine resolution rainfields (0.05°; 30 minutes), used as inputs to the DHSVM hydrological model, providing reference series of river flows at the outlet of the catchment.

Découvrir les environs tout en marchant à l'aide d'un appareil mobile est désormais possible en associant les nouvelles technologies telles que la réalité augmentée (RA) et les services basés sur la localisation. De nombreuses applications mobiles ont été conçues à cet effet récemment. Les environs d'un utilisateur en mouvement sont présentés sur l'écran de son appareil mobile en utilisant les données de géo-localisation et elle peut interagir avec son environnement grâce à une couche d'information numérique superposée sur la scène capturée. Toutefois, la quantité d'informations géo-référencées produites et accessibles augmentant chaque jour, il y a un besoin croissant d'une approche générique qui vise à présenter l'information de manière structurée et adaptée aux différents domaines d'application et à la diversité des profils des utilisateurs.Notre travail se concentre sur la définition d'un modèle de données pour les objets 3D destiné à être intégré dans des applications de RA mobiles. Le modèle de données que nous proposons donne accès à l'information spatio-temporelle et thématique disponible sur les objets du monde réel. Alors que la réalité augmentée semble être bien adaptée pour la recherche d'informations à partir de la localisation, la plupart des approches basées sur la RA se concentre sur des scénarios spécifiques à un domaine d'application. D'autre part, le nuage des données ouvertes et liées (LOD Cloud en anglais) est un ensemble en constante extension de données structurées et publiées sur le Web. Il contient donc de grandes quantités d'informations à références spatio-temporelles qui peuvent être exploitées par les applications mobiles et présentées en utilisant la RA pour favoriser l'interaction. Dans notre recherche, ce nuage du Web des Données sert de source principale d'information au cours de l'expérience de découverte des environs à l'aide de la RA proposée à l'utilisateur.À cette fin, nous publions sur le Web les objets 3D correspondant aux objets du monde réel en utilisant notre modèle de données, ce qui permet de les lier avec le nuage du Web des Données. De fait, un objet du monde réel peut être représenté selon trois dimensions d'information : thématique (qui décrit les rôles ou fonctions de l'objet), spatiale (à travers sa géométrie 3D), et temporelle (par la période qui correspond à son existence). De plus, chaque changement dans la vie d'un objet du monde réel est représenté dans le modèle par des informations sémantiques. En conséquence, sur son appareil mobile, l'utilisateur visualise une vue de RA construite avec des modèles 3D légers et transparents. Il peut interagir avec ces objets de RA afin d'accéder aux informations relatives aux objets du monde réel correspondants qui se trouvent aux alentours et vers lesquels il pointe son téléphone mobile. Ces objets de RA permettent à l'utilisateur de construire mentalement la relation référentielle entre les objets virtuels et réels, tandis que le développeur de l'application mobile peut créer des expériences basées sur des thématiques différentes disponibles à travers sur le nuage du Web des Données (architecture, histoire, gastronomie, loisirs, etc.).En nous appuyant sur cette base de connaissances conceptualisée, nous proposons une architecture appelée ARCAMA-3D (Réalité Augmentée et 3D pour les applications mobiles sensibles au contexte), dont les modules permettent aux concepteurs et développeurs de créer leurs propres applications de RA pour différents domaines en étant en mesure d'étendre le modèle de données, de lier les modèles 3D avec d'autres ensembles de données ouvertes et liées disponibles dans le nuage, et d'alimenter ces applications de découverte à partir de sources de données spécifiques. Notre proposition est illustrée sur le cas d'étude que constitue le Monastère Royal de Brou, en France, à travers un scénario de cas d'utilisation pour un utilisateur visitant ce monument historique. / Discovering the surroundings while walking using a mobile device is now possible by coupling new technologies such as Augmented Reality (AR) and location-based services. Many mobile applications have been designed for that purpose recently. The surroundings of the user are presented on the screen of her mobile device using the location data and she can interact with her environment through a digital information layer superimposed on the captured scene. However, since the amount of geo-referenced information increases every day, there is a growing need for a generic approach that aims at presenting information in a structured manner and adapted to different application domains and users profiles.Our work focuses on the definition of a data model for 3D objects to be used in mobile AR applications. The data model we propose prioritizes access to available spatiotemporal and thematic information about real-world objects. While Augmented Reality appears to be well-suited for searching location-based information, most of the AR approaches focus on domain specific scenarios and we observe that there is no generic data model dedicated to information search and discovery that could be re-used in various AR applications. On the other hand, Linked Open Data (LOD) cloud is an ever-growing set of structured and interlinked datasets published on the Web. It contains vast amounts of spatiotemporal information that can be exploited by location-based mobile applications and presented using AR for fostering interaction. In our research, the LOD cloud serves as a basis for information retrieval during the AR experience of the user.For this purpose, we first publish 3D objects that correspond to real-world objects (buildings, monuments, etc.) on the Web by using our data model and interlink them with data sources on the LOD cloud. Then, using our data model, any real-world object can be represented by three informational dimensions: themes (describing the roles or functions of this object), space (through its 3D geometry), and time (the period linked to its existence). Each change in the life of a real-world object is represented in the model by semantic information following the LOD publishing principles. This allows a binding between the content of our data model and the LOD cloud. As a consequence, on her mobile device, the user visualizes an AR view built with light and transparent 3D models. She can interact with these AR objects in order to access to information related to the corresponding real-world objects of her surroundings she is pointing at. These AR objects allow the user to mentally construct the referential relationships between virtual and real-world objects, while the mobile application developer can create experiences based on different concepts found on the cloud (thematic and temporal concepts, etc.). This way, the LOD cloud, as a growing and updated structured source of semantic data, becomes the main source of information and facilitates knowledge discovery in AR applications.Using this conceptualized knowledge base, we propose our architecture, called ARCAMA-3D (Augmented Reality for Context Aware Mobile Applications with 3D), whose modules allow application designers and developers to create their own AR applications for different domains by being able to extend the data model, bind 3D models with other data sources on the LOD cloud, cover a selected part of LOD and feed their application only with these specific data sources. We develop our ideas working on the case study of the Royal Monastery of Brou, in France, and implement a use case scenario for a user visiting the monastery.

Depuis les années 1970, les pays du Pacifique sont de plus en plus fréquemment touchés par des maladies vectorielles telles que la Dengue, le Chikungunya ou le Zika. Le contrôle de ces maladies nécessite la connaissance de leur distribution spatio-temporelle au sein de la population ainsi que la compréhension des facteurs et mécanismes, souvent multiples, régissant cette distribution. Dans cette thèse, nous nous intéressons à la modélisation spatio-temporelle des déterminants de la dynamique spatiale de la dengue à l'échelle régionale du Pacifique, l'échelle territoriale de la Nouvelle-Calédonie, et l'échelle d'une ville, Nouméa, capitale de la Nouvelle-Calédonie.Dans le Pacifique, la dengue survient sous la forme de vagues épidémiques successives dues à l'introduction et à la diffusion régionale d'un nouveau sérotype tous les cinq à sept ans. En Nouvelle-Calédonie, la dengue présente une dynamique épidémique saisonnière, le sérotype dominant étant celui circulant dans la région. L'émergence d'une épidémie nécessite des conditions climatiques précises, et un indicateur annuel prédictif du risque d'émergence est maintenant utilisé de manière opérationnelle par les autorités de santé. Sur le plan spatial, au cours d'une épidémie, en moyenne, la circulation du virus est plus intense dans les zones où la température moyenne ainsi que les densités locales de population sont élevées. Que ce soit sur le territoire entier ou dans la ville de Nouméa, lors de la ré-émergence d'un même sérotype, la diffusion spatiale du virus paraît limitée par l'immunité de population créée par les épidémies précédentes. Cette thèse permet de mettre en évidence la nature complexe et multi-factorielle des maladies vectorielles, et de souligner l'intérêt d'analyses multi-échelles pour l'étude de leur épidémiologie. Au-delà des résultats obtenus sur la dengue dans la région Pacifique, notre volonté était de développer un cadre méthodologique pour l'analyse spatio-temporelle des données de surveillance épidémiologique applicable à d'autres contextes géographiques ou épidémiologiques. / Since the 1970's, the frequency of vector-borne diseases such as Dengue, Chikungunya or Zika has significantly increased in the Pacific region. Understanding the factors and mechanisms underlying the spatio-temporal distribution of these diseases provides useful information regarding their control and prevention. In this thesis, we identified dengue spatio-temporal patterns and used modeling tools to identify the factors associated to an increased epidemiological risk at a regional scale (Pacific), a territorial scale (New-Caledonia), and a city scale (Noumea, the capital of New-Caledonia).Every five to seven years, dengue spreads over the entire Pacific as large epidemics caused by the introduction and regional diffusion of one of the four dengue virus serotypes. In New Caledonia, dengue has a seasonal epidemic pattern. The emergence of an epidemic requires specific climatic conditions. The identification of these conditions led to the implementation of an operational early warning system to predict dengue annual epidemic risk. Spatially, at the territorial scale, during epidemic years, high levels of viral circulation are found in areas with higher mean temperature and higher local population densities. Whether at the territorial scale or at the city scale, the spatial diffusion of the virus during epidemics caused by the re-emergence of the same serotype seems limited by the population immunity created by past epidemics. This thesis highlights the complexity and the multi-factorial aspect of vector-borne diseases, and discusses the usefulness of a multi-scale approach in modelling their epidemiology. Besides enhancing our understanding of dengue epidemiology over the Pacific area, we also developed a methodological framework that can be used in other geographical or epidemiological settings for the spatio-temporal analysis and modeling of epidemiological surveillance data.

Cette thèse présente de nouveaux modèles et de nouveaux résultats en théorie de la ruine, lorsque les distributions des montants de sinistres sont à queue épaisse. Les hypothèses classiques d’indépendance et de stationnarité, ainsi que l’analyse univariée sont parfois jugées trop restrictives pour décrire l’évolution complexe des réserves d’une compagnie d’assurance. Dans un contexte de dépendance entre les montants de sinistres, des équivalents de la probabilité deruine univariée en temps fini sont obtenus. Cette dépendance, ainsi que les autres paramètres du modèle sont modulés par un processus Markovien d’environnement pour prendre en compte des possibles crises de corrélation. Nous introduisons ensuite des modèles de dépendance entre les montants de sinistres et les temps inter-sinistres pour des risques de type tremblements de terre et inondations. Dans un cadre multivarié, nous présentons divers critères de risques tels que la probabilité de ruine multivariée ou l’espérance de l’intégrale temporelle de la partie négative du processus de risque. Nous résolvons des problèmes d’allocation optimale pour ces différentes mesures de risque. Nous étudions alors l’impact de la dangerosité des risques et de la dépendance entre les branches sur cette allocation optimale / This PhD thesis presents new models and new results in ruin theory, in the case where claim amounts are heavy-tailed distributed. Classical assumptions like independence and stationarity and univariate analysis are sometimes too restrictive to describe the complex evolution of the reserves of an insurance company. In a dependence context, asymptotics of univariate finite-time ruin probability are computed. This dependence, and the other model parameters are modulated by a Markovian environment process to take into account possible correlation crisis. Then, we introduce some models which describe dependence between claim amounts and claim interarrival times we can find in earthquake or flooding risks. In multivariate framework, we present some risk criteria like multivariate ruin probability or the expectation of the timeintegrated negative part of the risk process. We solve some problems of optimal allocation for these risk measures. Then, we study the impact of the risk dangerousness and of the dependence between lines on this optimal allocation.

Les patrons récursifs de déplacement, où l’individu revient à des sites déjà visités, sont très répandus. L’utilisation de la mémoire, supposée être avantageuse lorsque l’environnement est prévisible, pourrait être sous-jacente à l’émergence de ces patrons. Cependant, notre compréhension de l’interface mémoire-déplacement a jusqu'à présent été limitée par un manque de méthodes adaptées et d’investigation théorique des avantages de l’utilisation de la mémoire et des patrons qui en émergent. Au cours de cette thèse j’ai cherché à combler en partie ces manques. Je propose ici trois nouveaux cadres d'analyse des patrons récursifs de déplacement. Le premier délimite les zones les plus fréquemment revisitées par un individu, le deuxième détecte la périodicité dans les revisites de sites connus, et le troisième définit formellement et quantifie la routine de déplacement en termes de répétitivité de la séquence de déplacement, et propose un algorithme pour détecter les sous-séquences répétées. A l'aide d'un modèle individu-centré, nous montrons que l'utilisation de la mémoire dans un environnement prévisible est très avantageuse énergétiquement comparée à une stratégie de recherche sans mémoire, y compris en situation de compétition, et qu'elle mène à l'émergence de domaines vitaux stables et à la ségrégation spatiale entre individus. L'utilisation de la mémoire invalide plusieurs hypothèses très courantes faites par les études populationnelles, en menant à une forte déplétion de l’environnement, à une augmentation de la taille de la population à l’équilibre, et à une relation non linéaire entre la taille de population totale et l’intensité de compétition localement ressentie par les individus. Ainsi, ma thèse contribue à une meilleure compréhension des conséquences de la mémoire sur la valeur sélective des individus, sur les patrons de déplacement, et sur la démographie des populations. Elle propose des méthodes innovantes pour quantifier et caractériser les patrons récursifs de déplacement pouvant émerger de son utilisation. Ces méthodes devraient ouvrir de nouvelles opportunités de comparaisons entre individus de différentes populations ou espèces qui permettront le test d'hypothèses sur les pressions de sélection favorisant l'utilisation de la mémoire. / Recursive movement patterns, by which an individual returns to already visited sites, are very common. Memory use, hypothesized to be advantageous when the environment is predictable, could underlie the emergence of these patterns. However, our understanding of the memory-movement interface has been limited by two knowledge gaps. We still lack appropriate methodologies and theoretical knowledge of the advantages of memory use and of the patterns that emerge from it. During this PhD project, I aimed at filling in some of these gaps. I present here three new frameworks for the analysis of recursive movement patterns. The first one delimits the areas most frequently revisited by an individual, the second one detects periodic revisit patterns, and the third one formally defines and quantifies routine movement behaviour in terms of movement sequence repetitiveness, and presents an algorithm that detects the sub-sequences that are repeated. Using an individual-based model, we show that memory use, when the environment is predictable, is very energetically advantageous compared to foraging strategies that do not use memory, including in a situation of competition, and that it leads to the emergence of stable Home Ranges and spatial segregation between individuals. Memory use invalidates several hypotheses very commonly made in population studies, by leading to a stronger environmental depletion, to a higher equilibrium population size, and to a nonlinear relationship between the total population size and the individually-experienced intensity of competition. Therefore, my PhD thesis contributes to a better understanding of the consequences of memory use for the fitness of individuals, for movement patterns, and for population dynamics. It offers innovative methodologies that quantify and characterize recursive movement patterns that can emerge from its use. These methods should open new opportunities for the comparison of the movements of individuals from different populations and species, and thus the testing of hypotheses about the pressures that select for memory use.

Les dernières années, la taille des collections vidéo a connu une forte augmentation. La recherche et la navigation efficaces dans des telles collections demande une indexation avec des termes pertinents, ce qui nous amène au sujet de cette thèse, l’indexation sémantique des vidéos. Dans ce contexte, le modèle Sac de Mots (BoW), utilisant souvent des caractéristiques SIFT ou SURF, donne de bons résultats sur les images statiques. Notre première contribution est d’améliorer les résultats des descripteurs SIFT/SURF BoW sur les vidéos en pré-traitant les vidéos avec un modèle de rétine humaine, ce qui rend les descripteurs SIFT/SURF BoW plus robustes aux dégradations vidéo et qui leurs donne une sensitivité à l’information spatio-temporelle. Notre deuxième contribution est un ensemble de descripteurs BoW basés sur les trajectoires. Ceux-ci apportent une information de mouvement et contribuent vers une description plus riche des vidéos. Notre troisième contribution, motivée par la disponibilité de descripteurs complémentaires, est une fusion tardive qui détermine automatiquement comment combiner un grand ensemble de descripteurs et améliore significativement la précision moyenne des concepts détectés. Toutes ces approches sont validées sur les bases vidéo du challenge TRECVid, dont le but est la détection de concepts sémantiques visuels dans un contenu multimédia très riche et non contrôlé. / During the last years, we have witnessed a great increase in the size of digital video collections. Efficient searching and browsing through such collections requires an indexing according to various meaningful terms, bringing us to the focus of this thesis, the automatic semantic indexing of videos. Within this topic, the Bag of Words (BoW) model, often employing SIFT or SURF features, has shown good performance especially on static images. As our first contribution, we propose to improve the results of SIFT/SURF BoW descriptors on videos by pre-processing the videos with a model of the human retina, thereby making these descriptors more robust to video degradations and sensitivite to spatio-temporal information. Our second contribution is a set of BoW descriptors based on trajectories. These give additional motion information, leading to a richer description of the video. Our third contribution, motivated by the availability of complementary descriptors, is a late fusion approach that automatically determines how to combine a large set of descriptors, giving a high increase in the average precision of detected concepts. All the proposed approaches are validated on the TRECVid challenge datasets which focus on visual concept detection in very large and uncontrolled multimedia content.

Sur le bassin méditerranéen, les projections climatiques pour la fin du siècle indiquent un assèchement des étés accompagné d'une intensification des précipitations.Dans ce contexte, la caractérisation de la pluviométrie de la région est nécessaire pour appréhender son évolution future.Les modèles climatiques régionaux (RCM) sont des outils essentiels pour la compréhension du climat régional et pour la projection de son évolution.L'objectif de cette thèse est alors de caractériser et d'évaluer la pluie simulée par les RCM dans le sud-est de la France, typique des régions méditerranéennes côtières.La description de la pluie observée aux mêmes échelles que les RCM en est un préalable.La pluie observée et simulée est caractérisée en termes de valeurs et de structure spatiale et temporelle de l'occurrence et de l'intensité.Les liens entre ces caractéristiques et les processus physiques sous-jacents sont explorés grâce à une analyse par type de temps.Dans les modèles, le volume annuel total d'eau apporté par la pluie sur l'ensemble de la région d'étude est proche des valeurs observées.Ce volume n'est toutefois pas réparti également dans le temps et dans l'espace dans les observations et dans les simulations.Parmi les multiples caractéristiques de la pluie observée et simulée, cette étude souligne l'influence des forçages du relief et des processus liés au cycle diurne de l'énergie solaire à la fois sur le déclenchement et sur l'intensité des précipitations.Ainsi, la pluie se produit préférentiellement en fin d'après-midi, en lien avec le chauffage diurne de la surface.Cependant, dans les modèles, le maximum d'occurrence est plus précoce que dans les observations, ce qui suggère une réponse trop rapide du schéma de convection au cycle diurne des flux de surface, liée à l'absence de la phase de transition entre la convection peu profonde et la convection profonde dans la majorité des schémas.Par ailleurs, au sein du domaine d'étude, l'influence du relief sur les caractéristiques de la pluie est plus marquée pour les Cévennes que pour les Préalpes.Les RCM reproduisent cette influence du relief sur les caractéristiques de pluie.Toutefois, les contrastes entre plaines et reliefs sont plus accentués dans les modèles que dans les observations, notamment lorsque le forçage de grande échelle est faible et la convection dominante dans la région d'étude.L'accentuation du contraste entre plaine et montagne dans les modèles semble donc provenir d'une trop grande sensibilité des schémas de convection au relief qui favorise la convergence et l'instabilité de la masse d'air. / Climate projections for the end of the century indicate drier summers and more intense precipitation in the Mediterranean.In this respect, the characterization of rainfall in the region is necessary to understand its future changes.Regional climate models (RCM) are essential tools to understand the regional climate and to project its future evolution.This thesis aims at characterizing and evaluating rainfall simulated by RCM in Southeast France, typical of the mediterranean coastal regions.The description of observed rainfall at the same scales as RCM is a prerequisite.Observed and simulated rainfall is described in terms of values and spatial and temporal structure of occurrence and intensity.Weather types are used to explore the relation between rainfall features and the underlying physical processes.In the RCM, the annual total volume of water precipitated over the study region is closed to the observed values.However, this total volume is not distributed the same in space and time in the RCM simulations and in the observations.Among the multiple facets of the rainfall climatology, this study highlights the influence of the relief and of the solar cycle both in the triggering and in the intensity of rain.Rain appears to occur preferentially in the late afternoon, in connection with the daytime heating of the surface.However, the maximum of rain occurrence simulated by the RCM is earlier than in the observations, suggesting a too quick response of the convection scheme to the diurnal cycle of surface fluxes, in relation to the absence of transition between shallow and deep convection in most schemes.Besides, within the study region, the orographic forcing appears to be quite different for the two ranges of the domain and is much more pronounced over the Cévennes.The RCM reproduce the influence of the topography on rainfall features.Yet, the contrast between plains and mountains is more pronounced in the models than in the observations, especially when the large-scale forcing is weak and the convection is prevailing in the study area.The contrast accentuation between plain and relief in the models seems to be due to a too high sensitivity of the convection schemes to the air mass convergence and instability favored by the relief.

Submitted by Daniele Amaral (daniee_ni@hotmail.com) on 2016-10-07T20:05:05Z No. of bitstreams: 1 DissCJN.pdf: 5948964 bytes, checksum: e7e719e26b50a85697e7934bde411070 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-10-20T19:30:58Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissCJN.pdf: 5948964 bytes, checksum: e7e719e26b50a85697e7934bde411070 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-10-20T19:31:04Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissCJN.pdf: 5948964 bytes, checksum: e7e719e26b50a85697e7934bde411070 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-20T19:31:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissCJN.pdf: 5948964 bytes, checksum: e7e719e26b50a85697e7934bde411070 (MD5) Previous issue date: 2016-03-08 / Não recebi financiamento / By providing ever-growing processing capabilities, many database technologies have been becoming important support tools to enterprises and institutions. The need to include (and control) new data types to the existing database technologies has brought also new challenges and research areas, arising the spatial, temporal, and spatiotemporal databases. Besides that, new analytical capabilities were required facilitating the birth of the data warehouse technology and, once more, the need to include spatial or temporal data (or both) to it, thus originating the spatial, temporal, and spatio-temporal data warehouses. The queries used in each database type had also evolved, culminating in the STOLAP (Spatio Temporal OLAP) queries, which are composed of predicates dealing with conventional, spatial, and temporal data with the possibility of having their execution aided by specialized index structures. This work’s intention is to investigate how the execution of each predicate affects the performance of STOLAP queries by varying the used indexes, their execution order and the query’s selectivity. Bitmap Join Indexes will help in conventional predicate’s execution and in some portions of the temporal processing, which will also count with the use of SQL queries for some of the alternatives used in this research. The SB-index and HSB-index will aid the spatial processing while the STB-index will be used to process temporal and spatial predicates together. The expected result is an analysis of the best predicate order while running the queries also considering their selectivity. Another contribution of this work is the evolution of the HSB-index to a hierarchized version called HSTB-index, which should complement the execution options. / Por proverem uma capacidade de processamento de dados cada vez maior, várias tecnologias de bancos de dados têm se tornado importantes ferramentas de apoio a empresas e instituições. A necessidade de se incluir e controlar novos tipos de dados aos bancos de dados já existentes fizeram também surgir novos desafios e novas linhas de pesquisa, como é o caso dos bancos de dados espaciais, temporais e espaçotemporais. Além disso, novas capacidades analíticas foram se fazendo necessárias culminando com o surgimento dos data warehouses e, mais uma vez, com a necessidade de se incluir dados espaciais e temporais (ou ambos) surgindo os data warehouses espaciais, temporais e espaço-temporais. As consultas relacionadas a cada tipo de banco de dados também evoluíram culminando com as consultas STOLAP (Spatio-Temporal OLAP) que são compostas basicamente por predicados envolvendo dados convencionais, espaciais e temporais e cujo processamento pode ser auxiliado por estruturas de indexação especializadas. Este trabalho pretende investigar como a execução de cada um dos tipos de predicados afeta o desempenho de consultas STOLAP variando-se os índices utilizados, a ordem de execução dos predicados e a seletividade das consultas. Índices Bitmap de Junção auxiliarão na execução dos predicados convencionais e de algumas partes dos predicados temporais que também contarão com o auxílio de consultas SQL, enquanto os índices SB-index e HSB-index serão utilizados para auxiliar na execução dos predicados espaciais das consultas. O STB-index também será utilizado nas comparações e envolve ambos os predicados espacial e temporal. Espera-se obter uma análise das melhores opções de combinação de execução dos predicados em consultas STOLAP tendo em vista também a seletividade das consultas. Outra contribuição deste trabalho é a evolução do HSB-index para uma versão hierarquizada chamada HSTB-index e que servirá para complementar as opções de processamento de consultas STOLAP.