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With the objective of assessing flood hazard at a large scale, there is currently a growing interest for regional to global scale flood models. However, predicting flood hazard at high resolution and over large areas remains challenging due to (i) the recurrent lack of in situ hydrological data, (ii) the high computing demand of accurate hydrodynamic models when applied over large areas and (iii) the rather large model uncertainty due to physical simplifications, numerical approximations and uncertainty in input and geometrical data. In this context, the PhD focuses on one main research question: emph{How to optimally integrate large collections of satellite derived flood information for parameterizing and controlling large scale hydraulic models over data scarce areas?}The PhD leverages recent developements in hydrodynamic modelling and proposes an innovative hydraulic modelling framework based on the two-dimensionnal shallow water model with depth dependant porosity (SW2D-DDP). This model uses an unstructured mesh and incorporates porosity concepts in combination with the traditional 2D shallow water equations. In this model, the definition of porosity as a function of water depth allows for a more detailed representation of the floodplain and riverbed geometry, even when adopting comparatively large cell sizes. Thus, one of the main objectives of the thesis is the evaluation of the developed modelling approach for large-scale applications. Moreover, the lack of input data often required for hydraulic models, motivates the exploitation of satellite and topographic data, which are becoming increasingly globally available. Recent studies have enabled the automatic extraction of flooded areas via robust and effective algorithms. Nevertheless, automatic and efficient algorithms for estimating spatially distributed water levels are still lacking. Thus, a second objective is to develop an automatic water level estimation algorithm using satellite and topographic data only. In addition, the efficient integration of this remote sensing flood information into hydraulic models remains a crucial problem. As a matter of fact, a data assimilation algorithm (of inundation extent maps) based on a tempered particle filter is exploited to optimally combine observation and model data in order to: i) reduce the uncertainties related to these two sources of information and ii) optimally represent the bathymetry in this hydraulic model.; Dans le but d'évaluer les risques d'inondation à grande échelle, il existe actuellement un intérêt croissant pour les modèles d'inondation à l'échelle régionale et mondiale. Cependant, la cartographie des risques d'inondation à haute résolution et sur de grandes zones reste un défi en raison: i) du manque récurrent de données hydrologiques in situ; ii) des temps calcul souvent élevés des modèles hydrodynamiques précis lorsqu'ils sont appliqués sur de grandes zones; et iii) de l'incertitude souvent importante des modèles en raison des simplifications physiques, des approximations numériques et de l'incertitude des données d'entrée et géométriques. Dans ce contexte, la thèse se concentre sur une question de recherche principale: Comment intégrer de manière optimale de grandes collections d'informations satellitaires sur les inondations pour paramétrer et contrôler des modèles hydrauliques à grande échelle dans des zones peu instrumentées?Les travaux de thèse s'appuient d'une part, sur un cadre de modélisation hydraulique innovant qui utilise une version de SW2D basée sur une porosité variable en fonction de la profondeur, appelée SW2D-DDP (Shallow Water with Depth-Dependant Porosity). Ce modèle utilise un maillage non structuré et intègre les concepts de porosité en combinaison avec les équations traditionnelles de Barré de Saint-Venant 2D. Dans ce modèle, la définition de la porosité variable en fonction de la profondeur de l'eau permet de représenter une géométrie plus détaillée de la plaine d'inondation et du lit de la rivière, même en adoptant des tailles de cellules comparativement grandes. Ainsi, l'un des objectifs principaux de la thèse est l'évaluation de l'approche de modélisation développée pour une application à large échelle. D'autre part, le manque de méthodes efficaces en temps de calcul pour l'estimation des niveaux d'eau dans des zones inondées, motive l'exploitation de données satellitaires et topographiques, de plus en plus disponibles globalement. Les études récentes ont permis l'automatisation d'algorithmes robustes d'extraction d'étendues inondées. Néanmoins, les algorithmes d'estimation de niveaux d'eau spatialement distribués, restent limités. Ainsi, un deuxième objectif est de développer un algorithme automatique d'estimation de niveaux d'eau à partir de données satellitaires et topographiques uniquement. En outre, l'intégration efficace de ces informations de télédétection sur les inondations dans les modèles hydrauliques reste un problème crucial. Ainsi, un algorithme d'assimilation de données (de cartes d'étendues inondées) basée sur un filtre à particules à tempérage est exploité pour combiner de manière optimale les données observées et simulées par le modèle dans le but~: i) de réduire les incertitudes liées à ces deux sources d'information et ii) de réestimer la bathymétrie dans ce modèle hydraulique lorsque cette donnée n'est pas disponible.

Functional Magnetic Resonance Imaging (fMRI) at ultra-high field benefits from a boosted signal to noise ratio enabling an increase in the spatiotemporal resolution of the human cortex. This technique consists of measuring the signal change induced by neuronal activity through neurovascular coupling. Therefore, a 11.7T MRI has been installed in order to push resolution and sensitivity in the acquisitions and gain detailed knowledge about the human brain. However, ultra-high field comes with more severe radiofrequency (RF) field inhomogeneity resulting in dark region and loss of contrast in the image. RF transmission solutions have been successfully developed at NeuroSpin to tackle this problem. The main goal of this thesis consists in developing in this context dedicated solutions to fMRI (RF pulses, sequences, reconstruction). Universal RF pulses were specifically designed for slab-selective excitations in order to benefit from the reduced RF field inhomogeneity and a shorter acquisition time. The pulses were then successfully implemented into a 3D-EPI with a simple gradient delay measurement and artifact correction tool employing gradient trim blips. Finally, different RF coil combination strategies optimizing signal stability were explored. A data-based and analytical solution optimal in temporal signal to noise ratio was derived but had a tendency to erode activation spikes shading light on the limits of this widely used quality metric.; L'imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf) à ultra-haut champ bénéficie d'un rapport signal sur bruit renforcé permettant d'augmenter la résolution spatio-temporelle des images cérébrales. Cette technique consiste à mesurer le changement en amplitude du signal grâce au couplage neurovasculaire induit par l'activité neuronale. Ainsi, une IRM à 11.7T fut installé à NeuroSpin afin de pousser la résolution et sensibilité des acquisitions et approfondir notre connaissance du cerveau humain. Cependant, l'ultra-haut champ s'accompagne d'une plus grande inhomogénéité du champ radiofréquence (RF), générant des zones sombres et une perte de contraste sur l'image. Des solutions de transmission RF ont été développées à NeuroSpin avec succès pour résoudre ce problème. L'objectif principal de cette thèse consiste à développer dans ce contexte des solutions dédiées à l'IRMf (impulsions RF, séquences, reconstruction). Des impulsions RF universelles ont été spécifiquement conçues pour les excitations sélectives afin de bénéficier d'une inhomogénéité de champ RF réduite avec un temps d'acquisition plus court. Les impulsions ont ensuite été implémentées avec succès sur une séquence EPI-3D avec un outil simple de mesure et de correction des artefacts de délais de gradient utilisant des blips de gradient. Enfin, différentes combinaisons de canaux de réception RF optimisant la stabilité du signal ont été explorées. Une solution analytique basée sur les données et optimale pour le rapport signal sur bruit temporel a été proposée, mais celle-ci avait tendance à éroder les pics d'activation, mettant en lumière les limites de cette métrique pourtant largement utilisée.

International audience; As part of the archaeological study of the site of Maimont, located in both Niedersteinbach (Bas-Rhin, France) and Schönau (Rheinland Pfalz, Germany) municipalities, several magnetic surveys have been conducted to fulfil two objectives. Firstly, to identify traces of ancient anthropogenic constructions (presence of pits, residues of fire-related activities, terraces built for crafting activities, traces and plans of building). Secondly, to identify areas disturbed by intense activity during WW2. To this end, a high-resolution surveying technique well adapted to a rugged topography in a mountainous and forest environment has been applied. Thus, through an interdisciplinary approach and a comparison of the magnetic results with archaeological data, it is possible to highlight archaeological structures that are often considered not easily detectable with magnetic methods (post holes, terraces) and in a difficult surveying environment, thus validating a new innovative approach to high-resolution geophysical detection and analysis for archaeology.; Dans le cadre des recherches archéologiques sur le site du Maimont, situé à cheval sur les communes de Niedersteinbach (Bas-Rhin, France) et Schönau (Rheinland Pfalz, Allemagne), plusieurs campagnes de mesures magnétiques ont eu lieu. Ces dernières avaient plusieurs objectifs : 1 - l’identification des aménagements anthropiques anciens (présence de fosses, résidus d'activités liées au feu, terrasses aménagées pour les activités artisanales, traces et plans de bâtiments) ; 2 - l’identification de zones perturbées par une intense activité durant le dernier conflit mondial. Pour cela, une technique de relevé et d’analyse magnétique à haute résolution et adaptée à un environnement accidenté de moyenne montagne et sous couvert forestier a été mise en place. Ainsi, à travers une approche interdisciplinaire et une confrontation des résultats magnétiques aux données archéologiques ont pu être mis en évidence des structures archéologiques souvent réputées peu détectables (trous de poteaux, terrasses) et dans des conditions de mesures difficiles, validant ainsi une nouvelle approche innovante de détection et d’analyse géophysique haute résolution pour l’archéologie

The objective of this thesis is to design an Analog-to-Digital Converter (ADC) for high portability audio applications, such as USB-C, Wi-Fi or Bluetooth. An example can be a microphone for conferences. For this kind of applications, targeting a high dynamic range and low power consumption, a continuous-time sigma-delta modulator seems to be the best choice.However, this kind of solution is severely impacted by clock jitter noise. Furthermore, a quartz-less clock is preferred in order to lower even more the power consumption, but this kind of clock generation circuit is known to have poor jitter performance too. The combination of the two reveals a scenario where an even more severe degradation is expected to be caused by jitter overall. There exist, however, techniques to reduce the impact of jitter on a continuous-time sigma-delta modulator.The state of the art does not contain any work combining a continuous-time sigma-delta modulator and a quartz-less clock generation circuit, as well as it does not exist any quantitative jitter simulation model. The latter is extremely important to face this scenario, as sizing the circuit dedicated to jitter reduction can be carried out only with an accurate and quantitative inspection. This process revealed the feasibility of the project and its convenience under the point of view of power and surface consumption.To further improve the latter two aspects, along with keeping the design as simple as possible, a single-bit quantizer and a low sampling frequency have been chosen. This implies that the order of the internal loop filter has to be high, in particular a fourth order was used. Assuring stability of the modulator becomes then of primary importance, in particular given that a FIR-DAC is present in the feedback path of the loop filter.There exist no mathematical proof for stability criteria in the state of the art for what concerns modulators of order higher than two. An instability may occur if an ill signal or noise is injected in the modulator, which bring the internal states to subsequently assume values that the modulator itself is no more capable to compensate. The consequence is that the internal states evolve towards a periodic pattern on which the modulator is locked indefinitely. This pattern, of course, does not represent the input signal and never again will the modulator be able to, unless it is reset to a favorable initial condition again.A solution preventing the modulator to enter an instability region is then mandatory. Furthermore, this solution should be able, in case of a signal impossible to manage was injected in the modulator, to represent the input signal correctly again within some samples. In this way, any abrupt sound will be at a frequency sufficiently high, in order not to be heard by human ear.A quantitative jitter model to accurately verify the capability of the jitter reducing technique used and an empirical method ensuring stability are the two main innovations presented in this thesis. They have been analyzed in detail while designing a single bit, fourth order continuous-time sigma-delta modulator, which has been fabricated on silicon in HCMOS9A technology and measured in laboratory., L’objectif du projet de thèse est de réaliser un Convertisseur Analogique-à-Numerique (CAN, ou ADC en anglais) pour applications audio à portabilité élevée, telles que USB-C, Wi-Fi ou Bluetooth, par exemple un microphone pour conférences. Pour ce type d'applications, qui visent une haute-dynamique et des très faibles consommations, un convertisseur sigma-delta à temps continu semble être le meilleur choix.Toutefois, le bruit au repos de ce type d’ADC est impacté par le bruit d’horloge.Le problème est amplifié du fait que la synthèse d’horloge, en visant également des faibles consommations, est réalisée en ayant comme référence un oscillateur intégré et non pas un quartz, qui est connu pour avoir des faibles performances en bruit d'horloge notamment.Il est toutefois possible de réduire l’impact du bruit d’horloge sur des structures à temps continu grâce à des circuits de contre-réaction.Selon les recherches bibliographiques, aucun travail n’a été effectué en utilisant une référence sans quartz avec un Sigma-Delta en temps continu d’ordre élevé.Il a aussi été tout de suite dévoilé le fait qu’il n’existe pas dans la littérature un modèle quantitativement fidèle pour la simulation du bruit d’horloge, ce qui est extrêmement important : vue la situation, il y a besoin d’un modèle très fin pour pouvoir quantifier l’impact du bruit d’horloge et l’efficacité des contre mesures connues.Il faut pouvoir tester le dimensionnement de ces dernières en vérifiant que la solution soit d’abord faisable, puis convenable sous le point de vue de la consommation en puissance et surface.Toujours pour garder la conception simple et moins coûteuse en puissance et surface, le choix d'un quantificateur mono-bit ainsi qu'une fréquence de suréchantillonnage basse a été choisie.Toutefois, cela implique que l'ordre du modulateur sera élevé, notamment un quatrième ordre.Il est donc aussi important de vérifier que la stabilité soit garantie, surtout avec la présence du FIR-DAC qui rajoute des délais dans la transmission des signaux rebouclées.Dans la littérature, il n’y a pas de critère de stabilité décrit pour les modulateurs d’ordre supérieurs à deux. Une situation d'instabilité peut être déclenchée par des signaux ou bruits injectés dans la structure qui amènent les états internes dans des combinaisons que la structure même n’est plus capable de compenser. Comme conséquence les états internes évoluent vers un pattern périodique où le modulateur se bloque définitivement. Ce dernier ne décrit carrément pas le signal d’entrée et ne pourra plus le faire, au moins que le modulateur soit redémarré dans des conditions opportunes.Il faut donc explorer une solution qui permette d’empêcher le modulateur d’entrer dans des zones d’instabilité. En plus, lors d’un signal ou bruit qui normalement n’est pas gérable est injectée puis cesse d’exister, il faut que cette solution permette de représenter le signal d’entrée original correctement dans des délais de quelques échantillons. De cette manière, un éventuel son abrupte sera à une fréquence suffisamment élevée de ne pas pouvoir être entendu par l’oreille humaine.Les deux aspects innovant principaux, c'est-à-dire, la gestion du bruit d'horloge et de la stabilité, ont été analysés en détail pendant la conception d'un modulateur sigma delta à temps continu mono-bit d'ordre quatre, qui a été ensuite réalisé sur silicium en technologie HCMOS9A et testé en laboratoire.

National audience; Conférence invitée de Ségolène Vandevelde, membre de l’équipe scientifique de la Grotte Mandrin - Docteur en Archéologie. Chercheuse associée ArScAn - UMR 7041 et ingénieure de recherche CNRS contractuelle LSCE - UMR 8212. Présentation de l'actualité de ses travaux sur la fuliginochronologie à la Grotte Mandrin.

La spectroscopie de transit est un outil puissant pour la caractérisation de l'atmosphère d'exoplanètes. Plusieurs phénomènes peuvent contaminer un spectre de transmission, dont l'hétérogénéité de la surface de l'étoile hôte due à l'activité stellaire. À basse résolution spectrale, la différence entre le cordon de transit et le reste de la surface y laisse des signatures qui pourraient être attribuées à tort à la planète. Les risques associés incluent des biais sur la mesure du rayon et des abondances atmosphériques de planètes. Afin de trouver une solution à ce problème, cette étude consiste à modéliser en détail des surfaces stellaires et des spectres de transit à basse et à très haute résolution. On cherche d'une part à qualifier l'ampleur du problème à basse résolution et, d'autre part, à déterminer si la haute résolution permet d'isoler la contamination stellaire et ainsi résoudre le problème. La modélisation se concentre sur trois types d'étoiles, entre K hâtive et M tardive. Les modèles confirment l'importance du problème et l'absence de solution évidente à basse résolution, principalement pour les étoiles M. À haute résolution, on parvient à séparer les signaux de la planète et de l'activité stellaire. Cela permet de briser l'ambiguïté à basse résolution, pourvu que la planète ait une variation de vitesse radiale suffisante durant le transit. Ces résultats soulignent la valeur d'un suivi à haute résolution lorsque possible. Même avec le télescope James-Webb, il sera difficile d'avoir totalement confiance en les résultats de caractérisation d'atmosphères utilisant des données à basse résolution., Transit spectroscopy is a powerful tool for the characterisation of exoplanet atmospheres. There exist multiple sources of contamination for transmission spectra, including stellar activity induced surface heterogeneities on the host star. At low spectral resolution, differences between the transit chord and the rest of the surface leave signatures in the spectra, which could then be wrongly associated with the planet. This can introduce biases in radius and atmospheric abundance measurements of exoplanets. To solve this issue, this study consists in carefully modeling stellar surfaces and transit spectra at low and very high spectral resolution. We seek to, on one hand, understand the importance of the problem at low resolution, and, on the other hand, determine if high resolution allows us to isolate stellar contamination and thus solve this problem. Modeling is focused on three types of stars, from early K to late M. Models confirm the importance of the issue and the absence of an obvious solution at low resolution, especially for M stars. At high resolution, we manage to effectively split the planet and stellar activity signals. This allows us to break the ambiguity from low resolution, provided the planet experiences a sufficient radial velocity variation during transit. These results highlight the strong value of high resolution follow-ups when feasible. Even with the James-Webb space telescope, it will be difficult to fully trust the results of atmospheric abundance retrievals using low resolution data.

Nowadays, more than half of the world’s population lives in urban areas, air quality prediction in urban areas is therefore flagship topic. The improvement of mesoscale chemical transport models generally focused on the dynamics, physical parameterization processes, and chemical reaction mechanisms. In the first part of the study, three configurations of vertical diffusion coefficient (Kz) based on fisrt order closure K-theory are tested within CHIMERE model fed by IFS meteorology over one year. Although, all these Kz configurations are known to be efficient for mesoscale air quality simulations and the results show small differences between the three schemes, they all overestimated vertical mixing in urban areas. It is worth noting that the model used overestimates the ratio of PM2.5/PM10 by approximately 20% for all seasons. Discrepancies on emission inventories could be a relevant explanation. Many studies on the impact of physical parameterizations indicates the need of more accurate simulations of meteorological conditions for air quality modeling at urban scale. Also, for the second part of this work, the Weather Research and Forecast (WRF) model coupled with the chemistry transport model (CTM) CHIMERE has been used to understand the impact of physics parameterizations on air quality simulation during a short-term pollution episode on the Paris region. Large differences were found between different canopy schemes, showing an overall overestimation of concentrations during the pollution episode. The boundary layer schemes sensitivity tests display an underestimation of the boundary layer height which leads to a strong overestimations of pollutants concentration. The Boulac–BEP scheme had significantly better performances than the other schemes for the simulation of both the PBL height and the pollutants concentrations, indicating that both the canopy schemes and boundary layer schemes have a critical effect on air quality prediction in the urban region. The third part of this work focuses on the vertical resolution of the grid and the height of the first layer which also plays a very important role in the transport modeling. The three configurations tested demonstrate the model's ability to simulate regular days without pollution episodes. However, during a pollution episode, the refinement of the vertical resolution and of the height of the first layer leads to a clear improvement of the modeling results compared to the initial configuration of the model. The air quality predictions in urban regions are mainly influenced by the urban canopy, the boundary layer and the diffusion conditions. The land surface model had a slight impact for both meteorological and air quality simulation. In the last part of this work, the eddy diffusion of WRF from a 1.5 order diffusivity closure scheme based on the kinetic energy of turbulence is directly integrated into CHIMERE in order to represent a more realistic vertical mixing near the surface for urban pollution applications. A two weeks high resolution simulation was performed in Paris, Lyon and Bordeaux with finest horizontal and vertical resolution of 1.67km and 12m respectively. The new eddy diffusion (NED) integrated in this research improves NO2 simulations at all urban site compared to the original Kz diffusion (IKD) on board CHIMERE. The average improvements in terms of RMSE are 18.77%, 24.51% and 9.52% in Paris, Lyon and Bordeaux, respectively. PM2.5 and PM10 simulation provided similar results with NO2, 13.47% and 19.08% improvements were found in the urban area of Paris. The simulation with more realistic eddy viscosities is better than initial Kz parameterization which has been widely used in CTM. This work illuminates the user to identify the best settings of atmospheric models for appropriate operational uses to simulate the air quality during pollution episodes or for long term analyses in urban areas.; De nos jours, plus de la moitié de la population mondiale vit dans des zones urbaines. La prévision et l’analyse de la qualité de l'air dans les zones urbaines est un sujet d'actualité. L'amélioration des modèles de transport chimique à méso-échelle passe généralement par le développement de paramétrisations plus avancées en termes de dynamique et mécanismes chimiques. Dans la première partie de l'étude, trois configurations du coefficient de diffusion verticale (Kz) basées sur la théorie de fermeture de premier ordre (k-theory) sont testées avec le modèle CHIMERE alimenté par les données Européennes météorologiques IFS pendant une année. Ces configurations, bien que jugées efficaces pour les simulations de qualité de l'air à méso-échelle, montrent une surestimation significative du mélange vertical dans les zones urbaines avec des différences faibles entre les trois schémas. Il convient de noter que le modèle ainsi configuré a surestimé le rapport PM2.5/PM10 d'environ 20% quelle que soit la saison. L'étude de l'impact de la paramétrisation de la diffusion verticale confirme bien que la modélisation météorologique est d'une importance majeure pour la modélisation de la qualité de l'air. Par la suite, le modèle Weather Research and Forecast (WRF) couplé au modèle de transport de la chimie (CTM) CHIMERE a été utilisé pour comprendre l'impact des paramétrisations physiques sur la simulation de la qualité de l'air sur épisode de pollution en la région parisienne. Les différents schémas de canopée testés montrent des différences importantes avec une surestimation globale des concentrations pendant l'épisode de pollution. Les tests de sensibilité des schémas de la couche limite montrent une sous-estimation de la hauteur de la couche limite qui a pour conséquence une forte surestimation de la concentration des polluants pendant l'épisode de pollution. Le schéma de Boulac-BEP montre des performances significativement meilleures que les autres schémas pour la simulation de cette hauteur de couche limite ainsi que pour les concentrations en polluants, ce qui confirme bien que les schémas de canopée urbaine et de couche limite ont un effet critique sur la modélisation de la qualité de l'air dans la région urbaine. La troisième partie de ce travail porte sur l’impact de la résolution verticale de la grille et la hauteur de la première couche qui jouent également un rôle très important dans la modélisation du transport. Les trois configurations testées démontrent les capacités du modèle à simuler des journées normales hors épisodes de pollution. Cependant, lors d'un épisode de pollution, l'affinement de la résolution verticale et de la hauteur de la première couche entraîne une nette amélioration des résultats de modélisation en comparaison avec la configuration initiale du modèle. La simulation et la prévision de la qualité de l'air en région urbaine sont donc influencées par les caractéristiques de la canopée urbaine, la couche limite et les conditions de diffusion, le modèle de surface terrestre ayant un léger impact sur la simulation météorologique et la qualité de l'air. Dans la dernière partie de ce travail, la diffusivité turbulente de WRF issue d’un schéma de fermeture de la diffusivité d'ordre 1.5 basé sur l'énergie cinétique de la turbulence est intégrée dans CHIMERE afin de représenter un mélange vertical plus réaliste près de la surface pour les applications de pollution urbaine. Une simulation haute résolution de 15 jours en hiver a été réalisée sur Paris, Lyon et Bordeaux avec des résolutions horizontale et verticale fines de 1,67km et 12m respectivement. Il est à noter que la nouvelle diffusion verticale (NED) a amélioré la simulation du NO2 pour chaque site urbain par rapport à la diffusion Kz initiale (IKD). Les améliorations moyennes en termes de RMSE sont de 18,77%, 24,51% et 9,52% à Paris, Lyon et Bordeaux, respectivement [...]

Cardiovascular magnetic resonance (CMR) is the clinical imaging modality of reference for characterizing anatomical substrate of pathological hearts. In addition to its high diagnostic value resulting from versatile contrasts it can generate, CMR has also a potential interest in interventional imaging for guiding in real-time minimally or non-invasive therapies. However, current spatial resolution of MRI images in clinical scanners remains limited to 1 mm at best, which provides insufficient value for diagnosis and for precise visualization of atrial walls (2 to 5 mm thickness) or for characterizing thermal lesions during interventional procedures. Limited signal-to-noise ratio provided by large receiver coils, together with cardiac and respiratory motions are limiting factors that justify technical developments to increase the value of cardiac MRI. This thesis work aimed at proposing innovative solutions to alleviate the aforementioned challenges, through a combined development of dedicated hardware and software.In order to increase the signal-to-noise ratio of MRI and improve spatial selectivity onto the heart, a receive-only surface coil prototype was designed and interfaced with the scanner. We demonstrate that with such a small coil, a gain in SNR of approximately 30 can be achieved and that good quality images with a spatial resolution of 200 µm in-plane can be obtained at clinical field both on ex vivo samples of fixed hearts and on beating hearts.In a second part of the work, motion compensation techniques were investigated exploiting MR-compatible micro-coils embodied on a catheter. A home-made acquisition sequence was implemented, combining rapid (~27 ms) and precise (less than 1 mm uncertainty) 3D measurements of the coil position interleaved with acquisition of several radial k-space lines. Retrospective sorting of raw-data as a function of micro-coil positions allowed reconstruction of good quality images from highly under sampled k-spaces using nonlinear algorithms (compress sensing, total variation, nuFFT). Validation was first assessed on a mobile calibration phantom depicting linear and rotating trajectories with realistic parameters (60-90 bpm, 2 cm amplitude). Then, in vivo evaluation was performed in sheep and in pig to illustrate efficiency of the method and compare it to conventional synchronization with ECG and respiratory sensors.In an attempt to combine high-resolution imaging with motion compensation technique, a preliminary study was conducted that combines imaging with our local surface coil and catheter-based motion compensation using our implemented acquisition sequence and associated reconstruction algorithm. Results obtained in vivo shows the potential of such a technique for providing motion-free high resolved images of the ventricle wall at 300 µm in-plane spatial resolution.These technologies being later intended for human use, safety aspects inherent to insertion of a MRI receiver coil inside the body were also investigated. Since thermal damage is the main risk associated with inserted devices, a MRI-thermometry technique that interleaves acquisition of several gradient echo EPI slices every second and an energy deposition module with adjustable parameters was implemented to quantify temperature evolution in tissue surrounding an implanted wire. Experiments in gel and in human brain demonstrated feasibility to measure temperature change with 0.2°C certainty. Such a precision was considered sufficient to evaluate device safety. The method could therefore be used to establish individualized safety levels for RF exposure in the presence of implanted device (such as an intravascular coil).This thesis work presents the first technical steps toward high-resolution motion free CMR. Applications are better substrate definition for enhanced diagnosis and improved lesion characterization during MR-guided interventional procedures.; L’imagerie par résonance magnétique (IRM) cardiaque est la modalité clinique de référence pour caractériser le substrat anatomique à l’origine de pathologies cardiaques. En plus de sa haute valeur diagnostic liée à la multiplicité des contrastes qu’elle peut générer, l’IRM cardiaque présente un intérêt potentiel pour le suivi en temps réel des thérapies mini- ou non-invasives en imagerie interventionnelle. Cependant, la résolution spatiale actuelle des images en clinique reste limitée au mieux à 1 mm, ce qui est insuffisant pour fournir un diagnostic précis et estimer l’étendue de la lésion créée par radiofréquence (RF). En particulier, l’exploration de l’oreillette reste difficile du fait de la faible épaisseur du tissu atrial (2 à 5mm). Le rapport signal sur bruit (RSB) limité des antennes utilisées en clinique ainsi que la présence de mouvements respiratoires et cardiaques constituent les principaux verrous technologiques à lever pour augmenter la valeur diagnostic de l’IRM cardiaque.Une première étude s’est concentrée sur l’augmentation du RSB en IRM et l’amélioration de la sélectivité spatiale au niveau du cœur. Un prototype d’antenne de surface en réception seule a été conçu et interfacé avec le scanner. Les expériences menées ont démontré qu’un gain de 30 en RSB pouvait être obtenu en utilisant une telle antenne de surface, permettant l’acquisition d’images à une résolution spatiale de 200 µm dans le plan, à champ clinique, sur échantillons ex vivo comme sur cœur battant.Une deuxième étude s’est attachée au développement d’un algorithme pour la compensation du mouvement basé sur l’exploitation de micro-antennes intégrées à un cathéter. Une séquence d’acquisition qui combine une mesure 3D rapide (~27 ms) et précise (incertitude inférieure à 1 mm) de la position des micro-antennes entrelacée avec une acquisition radiale du k-space a été implémentée. Le tri rétrospectif des données brutes en fonction des positions des micro-antennes a permis de reconstruire des images de bonne qualité à partir de k-space fortement sous-échantillonnés à l'aide d'algorithmes non linéaires (compressed sensing, variation totale, nuFFT). Après validation sur un phantom mobile, décrivant un mouvement de translation linéaire et circulaire avec des paramètres réalistes (60-90 bpm, amplitude de 2cm), une évaluation in vivo a été réalisée sur cochon et mouton. Ceci a permis d’illustrer l’efficacité de la méthode et de la comparer à la méthode conventionnelle de synchronisation cardiaque et respiratoire. Une étude préliminaire combinant l'imagerie avec l’antenne de surface locale et l'algorithme de compensation de mouvement a ensuite été menée. Les résultats obtenus in vivo montrent le potentiel d’une telle technique pour obtenir des images hautes résolution de la paroi ventriculaire (300 µm dans le plan), affranchies de tout mouvement.Ces technologies étant destinées à une utilisation future chez l’homme, les aspects inhérents à l’insertion d’une antenne intravasculaire chez le patient ont été étudiés. Les dommages thermiques étant le principal risque associé aux dispositifs implantés, une méthode de thermométrie IRM alternant un module de déposition d’énergie ajustable avec l’acquisition d’images EPI a été implémentée pour quantifier l’évolution de la température dans les tissus environnant un fil implanté. Les expériences menées sur gel et cerveau humain ont démontré la possibilité de mesurer la température avec une précision de 0.2°C. Une telle précision est considérée suffisante pour évaluer la sécurité des dispositifs implantés.Ce travail de thèse présente les premières étapes techniques vers une IRM cardiaque haute résolution sans mouvement. Les applications sont une meilleure définition du substrat pour un diagnostic amélioré et une meilleure caractérisation des lésions pendant les procédures d’intervention guidées par IRM.

Séminaire organisé par Roxane Rocca; National audience; Thème du séminaire de master organisé à l'Université Paris 1 - Panthéon-Sorbonne par Roxane Rocca :"Cette année nous nous intéresserons à la question apparemment paradoxale du temps court au Paléolithique ancien et moyen. Qu’est-ce que le temps court à l’échelle du Paléolithique : un geste technique ? une occupation ? une tradition technique ? Quelles méthodes nous permettent-elles de percevoir ce temps court : datation ? sedimentologie ? technologie ? Et comment articuler entre elles ces différentes temporalités ?L’idée est d’inviter des chercheurs de différentes spécialités qui tentent d’accéder à ce temps court (géologue, archéozoologue, lithiciens, …)."

Post-traumatic stress disorder (PTSD) is associated with structural differences within several cerebral regions, such as the hippocampus. A smaller hippocampal volume is thought to foster the development and the maintenance of the pathology. The hippocampus is composed of several subfields (Cornu Ammonis (CA1, CA2 and CA3), Dentate gyrus (DG), Subiculum), each having different histological characteristics and functions. Hence, the objectives of this thesis were to (1) investigate structural alterations within hippocampal subfields and (2) explore the links between these alterations and the symptoms in adolescents and adults suffering from PTSD. Our results showed a smaller volume of the region CA2-3/DG in adolescents with PTSD and suggested that this alteration could foster re-experiencing symptoms. Adults with PTSD had smaller volumes of CA2-3/DG and CA1. An alteration of CA2-3/DG was associated with avoidance, hyperarousal and depression symptoms while smaller CA1 volume was associated with more severe re-experiencing symptoms. Our results also suggested that enhanced hippocampal plasticity in adults could promote a reduction of the symptoms. Indeed, an augmentation of CA2-3/DG and CA1 volumes in adults with PTSD, over a period of two years, was associated with a reduction of depression and re-experiencing symptoms, respectively. Hence, targeting hippocampal plasticity in PTSD individuals could be a promising approach to promote symptoms reduction., Le trouble de stress post-traumatique (TSPT) est associé à des anomalies structurales au niveau de plusieurs régions cérébrales, dont l’hippocampe. Un plus petit volume de cette structure pourrait favoriser le développement ainsi que la persistance des symptômes. Cette région est composée de plusieurs sous-champs (Corne d’Ammon (CA1, CA2 et CA3), Gyrus denté (DG), Subiculum), possédant chacun des caractéristiques histologiques et des fonctions différentes. Les objectifs de cette thèse étaient (1) de préciser les altérations au niveau de ces sous-champs et (2) d’étudier les liens avec la symptomatologie chez des adolescents et des adultes avec TSPT. Nos résultats montrent qu’il existerait un volume plus petit de la région CA2-3/DG chez l’adolescent avec TSPT et que cette altération pourrait favoriser l’apparition des symptômes de reviviscence. Chez l’adulte avec TSPT, il existerait une altération des régions CA2-3/DG et CA1. Un plus petit volume de CA2-3/DG serait associé aux symptômes d’évitement, d’hypervigilance et de dépression tandis qu’une altération de CA1 favoriserait les symptômes de reviviscence. Nos résultats suggèrent également qu’une augmentation de la plasticité de l’hippocampe pourrait permettre une diminution des symptômes. En effet, une augmentation des volumes CA2-3/DG et CA1 chez l’adulte TSPT, sur deux ans, était associée à une réduction des symptômes, respectivement, de dépression et de reviviscence. Ainsi, stimuler cette plasticité hippocampique pourrait être une piste d’intervention prometteuse afin de favoriser une diminution des symptômes.

Post-traumatic stress disorder (PTSD) is associated with structural differences within several cerebral regions, such as the hippocampus. A smaller hippocampal volume is thought to foster the development and the maintenance of the pathology. The hippocampus is composed of several subfields (Cornu Ammonis (CA1, CA2 and CA3), Dentate gyrus (DG), Subiculum), each having different histological characteristics and functions. Hence, the objectives of this thesis were to (1) investigate structural alterations within hippocampal subfields and (2) explore the links between these alterations and the symptoms in adolescents and adults suffering from PTSD. Our results showed a smaller volume of the region CA2-3/DG in adolescents with PTSD and suggested that this alteration could foster re-experiencing symptoms. Adults with PTSD had smaller volumes of CA2-3/DG and CA1. An alteration of CA2-3/DG was associated with avoidance, hyperarousal and depression symptoms while smaller CA1 volume was associated with more severe re-experiencing symptoms. Our results also suggested that enhanced hippocampal plasticity in adults could promote a reduction of the symptoms. Indeed, an augmentation of CA2-3/DG and CA1 volumes in adults with PTSD, over a period of two years, was associated with a reduction of depression and re-experiencing symptoms, respectively. Hence, targeting hippocampal plasticity in PTSD individuals could be a promising approach to promote symptoms reduction.; Le trouble de stress post-traumatique (TSPT) est associé à des anomalies structurales au niveau de plusieurs régions cérébrales, dont l’hippocampe. Un plus petit volume de cette structure pourrait favoriser le développement ainsi que la persistance des symptômes. Cette région est composée de plusieurs sous-champs (Corne d’Ammon (CA1, CA2 et CA3), Gyrus denté (DG), Subiculum), possédant chacun des caractéristiques histologiques et des fonctions différentes. Les objectifs de cette thèse étaient (1) de préciser les altérations au niveau de ces sous-champs et (2) d’étudier les liens avec la symptomatologie chez des adolescents et des adultes avec TSPT. Nos résultats montrent qu’il existerait un volume plus petit de la région CA2-3/DG chez l’adolescent avec TSPT et que cette altération pourrait favoriser l’apparition des symptômes de reviviscence. Chez l’adulte avec TSPT, il existerait une altération des régions CA2-3/DG et CA1. Un plus petit volume de CA2-3/DG serait associé aux symptômes d’évitement, d’hypervigilance et de dépression tandis qu’une altération de CA1 favoriserait les symptômes de reviviscence. Nos résultats suggèrent également qu’une augmentation de la plasticité de l’hippocampe pourrait permettre une diminution des symptômes. En effet, une augmentation des volumes CA2-3/DG et CA1 chez l’adulte TSPT, sur deux ans, était associée à une réduction des symptômes, respectivement, de dépression et de reviviscence. Ainsi, stimuler cette plasticité hippocampique pourrait être une piste d’intervention prometteuse afin de favoriser une diminution des symptômes.

International audience; The knowledge of historical French weather has recently been improved through the development of the Spatially COherent Probabilistic Extended (SCOPE) climate reconstructions. This high‐resolution ensemble daily reconstruction dataset of precipitation and temperature covers the period 1871-2012 and is derived through a statistical downscaling of the Twentieth Century Reanalysis. Historical surface observations - even though rather scarce and sparse - do exist from at least the beginning of the period considered, and this information does not currently feed SCOPE Climate. We propose to construct a new high‐resolution surface reanalysis over France - called FYRE Climate (French hYdrometeorological REanalysis Climate) - by assimilating daily temperature and precipitation observations into SCOPE Climate through an offline Ensemble Kalman Filter. The goal of the study is to test methodological choices for developing the future FYRE Climate surface reanalysis. The data assimilation scheme is evaluated over the 2009-2012 period with an increasing assimilated observation density reproducing historical densities. A consistent set of independent stations is retained for validation in terms of continuous ranked probability score, daily bias and daily correlation. Results highlight the importance of the localization as well as the Gaussian anamorphosis for precipitation. They show that: (a) the reanalysis has a lower uncertainty than the initial SCOPE Climate reconstructions, (b) its reliability is similar, and (c) the data assimilation allows reaching the performance of the reference Safran surface reanalysis over France, even for a density of observations as low as the one of 1950. These results thus pave the way for a full 140‐year high‐resolution precipitation and temperature surface reanalysis over France.

The emittance is an important characteristic of propagating charged particle beams. It characterizes the spatial and angular distribution of particles. Measuring four-dimensional (xx'yy') emittance would improve knowledge of beam dynamics and the prediction of the beam behavior and transport.The goal of the EMIT4D project is to design and realize an interceptive diagnostic to measure the four-dimensional emittance of low to medium energy, high current proton beams. The innovative nature of this project lies in both its design and its functions. This type of four-dimensional intense beam diagnostics does not exist on the market and the focus has been on the accuracy and versatility of the system. It can be used on many protons injectors to measure four-dimensional emittance with high resolution.The design of this innovative instrument is based on theoretical studies and R&D in many fields such as mechanics, precision optics, cooling and material selection, scintillator and camera performance selection and analysis, development of a control-command program and a data processing program, the implementation of the diagnostics and the comparison with other emittancemeters. A functional prototype has been realized. For the functional validation, the prototype has been tested at its energy limits on the injectors of FAIR and IPHI beams.; L’émittance est une caractéristique importante pour le transport de faisceau de particules chargées. Elle caractérise la distribution spatiale et angulaire des particules. La mesure de l’émittance à quatre dimensions (xx’yy’) permettrait d’améliorer la connaissance de la dynamique du faisceau et ainsi incrémenter la qualité des simulations de transport de faisceau.Le but du projet EMIT4D est la conception et la réalisation d’un diagnostic interceptif pour mesurer l’émittance à quatre dimensions de faisceaux de protons de basse à moyenne énergie, à fort courant. Le caractère novateur de ce projet réside à la fois dans sa conception et dans ses fonctions. Au-delà du fait que ce type de diagnostic quatre dimensions pour faisceau intense n’existe pas sur le marché, l’accent a été mis sur la précision et la polyvalence du système. Il pourra ainsi être implanté sur de nombreux injecteurs de protons pour mesurer l’émittance à quatre dimensions avec une précision inégalée.La conception de cet instrument innovant repose sur des études théoriques et de la R&D dans de nombreux domaines tels la conception mécanique, l’optique de précision, le refroidissement et le choix des matériaux, le choix et l’analyse des performances de scintillateurs et de caméras numériques, l’élaboration d’un programme de contrôle-commande et d’un programme d’analyse des données recueillies, la mise en œuvre du diagnostic et la comparaison avec d’autres émittancemètres. Un prototype fonctionnel a été réalisé dans le cadre de cette thèse. Ensuite le prototype a été testé en faisceau sur les injecteurs des projets FAIR et IPHI aux limites de la gamme d’énergie supportée, pour valider son fonctionnement.

SCOPE Climate (Spatially COherent Probabilistic Extended Climate dataset) is a 25-member ensemble of 142-year daily high-resolution reconstructions of precipitation, temperature, and Penman–Monteith reference evapotranspiration over France, from 1 January 1871 to 29 December 2012. SCOPE Climate provides an ensemble of 25 spatially coherent gridded multivariate time series. It is derived from the statistical downscaling of the Twentieth Century Reanalysis (20CR) by the SCOPE method, which is based on the analogue approach. SCOPE Climate performs well in comparison to both dependent and independent data for precipitation and temperature. The ensemble aspect corresponds to the uncertainty related to the SCOPE method. SCOPE Climate is the first century-long gridded high-resolution homogeneous dataset available over France and thus has paved the way for improving knowledge on specific past meteorological events or for improving knowledge on climate variability, since the end of the 19th century. This dataset has also been designed as a forcing dataset for long-term hydrological applications and studies of the hydrological consequences of climate variability over France. SCOPE Climate is freely available for any non-commercial use and can be downloaded as NetCDF files from https://doi.org/10.5281/zenodo.1299760 for precipitation, https://doi.org/10.5281/zenodo.1299712 for temperature, and https://doi.org/10.5281/zenodo.1251843 for reference evapotranspiration.

A high-resolution spectrograph for the 3.6-m Devasthal Optical Telescope (DOT) of Aryabhatta Reearch Institute of Observational Sciences (ARIES; Nainital, India) is envisaged to achieve the various science goals. The spectrograph will have two modes of spectral resolution (40 000 and 80 000) with a wavelength coverage of 380 - 900 nm. The design of the spectrograph will be similar to many contemporary high-resolution spectrometers in the world and will be based on a modern design using the white pupil concept. It will be a bench mounted fibre-fed spectrograph. In this article, we present the various science goals, technical specifications, and concept of design for the proposed spectrograph.

Pressurized Water Reactor (PWR) fuel rods are made of ceramic pellets (UO2,(U,Pu)O2 or gadolinium fuel) assembled in a zirconium alloy cladding tube. By design, an initial gap, filled with helium, exists between these two elements. However during irradiation this gap decreases gradually, on the one hand, owing to a variation in cladding diameter, due to creepdown caused by pressure from the coolant, and, on the other hand, increased pellet diameter, due to thermal expansion, and swelling. In hot conditions, during the second or third cycle of irradiation, the pellet/cladding gap is closed. However, during the return to cooler conditions, the gap can reopen. At a high burnup (generally beyond the 3rd cycle of irradiation) an inner zirconia layer of the order of 10 to 15 μm is developed by oxidation leading to a chemical bonding between the pellet and the cladding. This bonding layer may contribute to a non-reopening of the pellet-cladding gap.Currently, only destructive examinations, after cutting fuel rods, allow the visualization of this area, however, they require a preliminary preparation of the samples in a hot cell. This limits the number of tests and measurements on the fuel rods. In this context, the Institute of Electronic and Systems of Montpellier University (IES - UMR 5214 CNRS ), in collaboration with the Alternative Energies and Atomic Energy Commission (CEA), Electricité de France (EDF) and Framatome, is developing a high frequency acoustic microscope adapted to the control and imaging of the pellet/cladding interface by taking into account the complexity of the structure's cladding which has a tubular form. Because the geometrical, chemical and mechanical nature of the contact interface is neither axially nor radially homogeneous, the ultrasonic system must allow the acquisition of 2D images of this interface by means of controlled displacements of the sample rod along both its axis and its circumference. The final objective of the designed acoustic microscope is to be introduced in hot cells.; Les crayons combustibles au sein des Réacteurs à Eau Pressurisée (REP) sont constitués de pastilles de céramique (UO2 ou (U-Pu)O2) empilées dans des gaines en alliage de zirconium, le Zircaloy. Avant l'irradiation, il existe un jeu de fabrication entre les pastilles et la gaine de l'ordre d'une centaine de microns. Au cours de l'irradiation, ce jeu est rapidement réduit ou totalement rattrapé du fait des différentes déformations que subissent les pastilles et la gaine. La connaissance de la nature de ce contact pastille-gaine à chaud, nécessaire pour comprendre les phénomènes et valider les modélisations de l'évolution de l'état de l’interface en fonction du taux de combustion, est accessible aujourd’hui exclusivement à partir de mesures destructives effectuées en laboratoire de haute activité, après retour à froid des combustibles. Pour obtenir un plus grand nombre d’informations sur des zones d’intérêt étendues, ou sur un tronçon de crayon avant refabrication pour ré-irradiation en réacteur expérimental, un moyen de caractérisation non destructif de l’interface pastille-gaine est nécessaire. C'est dans ce contexte que l'Institut d'Electronique et des Systèmes UMR CNRS 5214 de l'Université de Montpellier développe, dans le cadre d'une collaboration avec le Commissariat à l'Energie Atomique et aux Energies Alternatives, et en partenariat avec EDF et Framatome, un microscope acoustique adapté aux géométries cylindriques. Le travail mené au cours de cette thèse inclut la conception et l’adaptation d’une tête de mesure sur un banc prototype et la démonstration de la faisabilité de l’acquisition d’images haute résolution (quelques dizaines de microns) sur tubes de gaine, l’enjeu étant de conserver la focalisation sur l’ensemble des zones imagées sur un même tube de diamètre externe de l’ordre de 10 mm et de longueur de 100 à 500 mm. La difficulté à reproduire les conditions de contact pastille-gaine en laboratoire ont orienté le choix des échantillons simulants, élaborés à partir de tubes de gaine avec ou sans zircone et chargés localement de colle. Les acquisitions réalisées sur ces échantillons simulants montrent la capacité de la méthode à détecter les changements de structure de la surface interne de la gaine. La mesure est ainsi sensible à la présence d’une couche de zircone interne d’épaisseur de 10 μm, et à la présence de matériau adhérent à l’intérieur du tube. Ces résultats montrent l’intérêt de poursuivre ces études, pour améliorer grâce à du traitement du signal l’interprétation des images avec pour objectif final l’adaptation de la méthode et sa qualification sur un banc sur crayon irradié.

The emergence of CdTe Photon Counting Detectors (PCD) with energy discrimination capabilities, opens up new perspectives in X-ray imaging. Medical and security applications are characterized by very high X-ray fluxes and consequently require a very fast shaper in order to limit dead time losses due to pile-up. However, if the shaper is faster than the collection of the charges in the semiconductor, there is a loss of charge called ballistic deficit. Moreover, variations of the electric field profile in the detector over time cause a change in the collection time of the charges. As a result, the conversion gain of the detector will be affected by these variations. The instability of the response is visible over time as a channel shift of the spectra, resulting in a false information of the photon energy. The aim of this work is to characterize this instability in order to understand the mechanisms behind them and to develop a method to correct its effect. We proposed a correction algorithm based on the use of two Single Delay Line (SDL) shaping amplifiers. A fast SDL is used to measure the X-ray spectra at high count rates with limited count rate losses. A slow SDL is used to measure the full collected charge in order estimate a correction factor for the compensation of the ballistic deficit fluctuations of the fast SDL. An important step is to sort the processed pulses in order to reject pile-up and other undesirable effects that may degrade the measurement of the correction factor. The proposed method was implemented in an FPGA in order to correct the ballistic deficit in real-time and to give a stable response of the detector at very high fluxes. The method was tested with a 4x4 pixels detector (CdTe) of 3 mm thickness and 800 micron pitch, which is able to measure transmitted X-ray spectra in the energy range of 20-160 kV on 256 energy bins. The developed method was initially tested at low count rate with a Co-57 and an Am-241 gamma-ray sources, then at high count rates up to ~2 Mc/s with an X-ray source. With the characterization and the validation of this innovative algorithm we prove its ability in providing a stable response of the detector over time without affecting the energy resolution (~7% at 122 keV) and the dead time (~70 ns)., L'apparition des détecteurs à comptage de photons X à base de CdTe avec des capacités de discrimination de l'énergie des photons ouvre de nouvelles perspectives pour l'imagerie radiographique. Les applications médicales et en contrôle de bagages X sont caractérisées par un flux de photons X très élevé, et exigent par conséquent une mise en forme très rapide du photo-courant mesuré pour limiter les empilements. Cependant, si cette mise en forme est plus courte que le temps de transit des électrons dans le semi-conducteur, la charge mesurée devient inférieure à la charge déposée : c’est le déficit balistique. Par ailleurs, la variation dans le temps du profil du champ électrique dans le volume du détecteur entraîne une augmentation du temps de transit des électrons. En conséquence, la charge mesurée diminue dans le temps, faussant la mesure de l’énergie des photons X. L’objectif de ce travail est de caractériser cette instabilité et de développer une méthode de correction de son effet sur les spectres en énergie. Nous avons proposé un algorithme de correction basé sur l'utilisation de deux Lignes à Retard (LAR). Une LAR rapide (50ns ?) permet de mesurer les spectres X à très fort flux sans compromis sur le taux de comptage. Une LAR lente (200ns ?) est utilisée pour mesurer intégralement la charge déposée sans déficit balistique. Un facteur de correction est évalué et utilisé pour stabiliser la mesure de l’énergie des X avec la LAR rapide. Une étape importante de cet algorithme consiste à trier les impulsions traitées pour rejeter celles qui peuvent dégrader la mesure de ce facteur de correction, notamment les empilements. La méthode proposée a été implémentée dans un FPGA pour fonctionner en temps réel et a été testée avec un détecteur CdTe de 3mm d'épaisseur avec 4×4 pixels au pas de 800 microns, capable de mesurer des spectres X dans la gamme d'énergie 20-160 keV avec 256 canaux d'énergie. La méthode développée a été initialement testée à faible taux de comptage avec des sources gamma Co-57 et Am-241, puis à fort taux de comptage jusqu'à ~2 Mc/s avec un tube à rayons X. Cet algorithme innovant a montré sa capacité de fournir une réponse stable du détecteur dans le temps sans affecter la résolution d'énergie (7 % à 122 keV) et le temps mort (~70 ns).

The emergence of CdTe Photon Counting Detectors (PCD) with energy discrimination capabilities, opens up new perspectives in X-ray imaging. Medical and security applications are characterized by very high X-ray fluxes and consequently require a very fast shaper in order to limit dead time losses due to pile-up. However, if the shaper is faster than the collection of the charges in the semiconductor, there is a loss of charge called ballistic deficit. Moreover, variations of the electric field profile in the detector over time cause a change in the collection time of the charges. As a result, the conversion gain of the detector will be affected by these variations. The instability of the response is visible over time as a channel shift of the spectra, resulting in a false information of the photon energy. The aim of this work is to characterize this instability in order to understand the mechanisms behind them and to develop a method to correct its effect. We proposed a correction algorithm based on the use of two Single Delay Line (SDL) shaping amplifiers. A fast SDL is used to measure the X-ray spectra at high count rates with limited count rate losses. A slow SDL is used to measure the full collected charge in order estimate a correction factor for the compensation of the ballistic deficit fluctuations of the fast SDL. An important step is to sort the processed pulses in order to reject pile-up and other undesirable effects that may degrade the measurement of the correction factor. The proposed method was implemented in an FPGA in order to correct the ballistic deficit in real-time and to give a stable response of the detector at very high fluxes. The method was tested with a 4x4 pixels detector (CdTe) of 3 mm thickness and 800 micron pitch, which is able to measure transmitted X-ray spectra in the energy range of 20-160 kV on 256 energy bins. The developed method was initially tested at low count rate with a Co-57 and an Am-241 gamma-ray sources, then at high count rates up to ~2 Mc/s with an X-ray source. With the characterization and the validation of this innovative algorithm we prove its ability in providing a stable response of the detector over time without affecting the energy resolution (~7% at 122 keV) and the dead time (~70 ns).; L'apparition des détecteurs à comptage de photons X à base de CdTe avec des capacités de discrimination de l'énergie des photons ouvre de nouvelles perspectives pour l'imagerie radiographique. Les applications médicales et en contrôle de bagages X sont caractérisées par un flux de photons X très élevé, et exigent par conséquent une mise en forme très rapide du photo-courant mesuré pour limiter les empilements. Cependant, si cette mise en forme est plus courte que le temps de transit des électrons dans le semi-conducteur, la charge mesurée devient inférieure à la charge déposée : c’est le déficit balistique. Par ailleurs, la variation dans le temps du profil du champ électrique dans le volume du détecteur entraîne une augmentation du temps de transit des électrons. En conséquence, la charge mesurée diminue dans le temps, faussant la mesure de l’énergie des photons X. L’objectif de ce travail est de caractériser cette instabilité et de développer une méthode de correction de son effet sur les spectres en énergie. Nous avons proposé un algorithme de correction basé sur l'utilisation de deux Lignes à Retard (LAR). Une LAR rapide (50ns ?) permet de mesurer les spectres X à très fort flux sans compromis sur le taux de comptage. Une LAR lente (200ns ?) est utilisée pour mesurer intégralement la charge déposée sans déficit balistique. Un facteur de correction est évalué et utilisé pour stabiliser la mesure de l’énergie des X avec la LAR rapide. Une étape importante de cet algorithme consiste à trier les impulsions traitées pour rejeter celles qui peuvent dégrader la mesure de ce facteur de correction, notamment les empilements. La méthode proposée a été implémentée dans un FPGA pour fonctionner en temps réel et a été testée avec un détecteur CdTe de 3mm d'épaisseur avec 4×4 pixels au pas de 800 microns, capable de mesurer des spectres X dans la gamme d'énergie 20-160 keV avec 256 canaux d'énergie. La méthode développée a été initialement testée à faible taux de comptage avec des sources gamma Co-57 et Am-241, puis à fort taux de comptage jusqu'à ~2 Mc/s avec un tube à rayons X. Cet algorithme innovant a montré sa capacité de fournir une réponse stable du détecteur dans le temps sans affecter la résolution d'énergie (7 % à 122 keV) et le temps mort (~70 ns).

Degraded forests account for 70% of the world's tropical forests. It is now essential to identify and characterize these elements in order to establish sustainable management of tropical forest landscapes and restore the ecosystem services they provide. The objective of this study was to develop a fully automatic, robust and reproducible method to identify and characterize forest degradation from dense time series of Landsat imagery (30 m). The results identify and characterize forest degradation by detecting different impacts (logging tracks, lo yards, logging gaps). In addition, metrics and indicators of forest degradation provide to determine different types of logging (legal or illegal).; Les forêts dégradées représentent 70% des forêts tropicales mondiales. Il est aujourd’hui essentiel de les identifier et de les caractériser afin d’établir des plans d’aménagements durables des paysages forestiers tropicaux et de restaurer les services écosystémiques qu’ils rendent. L’objectif de cette étude était de mettre en place une méthode entièrement automatique voire semi-automatique, robuste et reproductible, pour identifier et caractériser la dégradation forestière à partir de séries temporelles denses d’images Landsat (30 m). Les résultats identifient et caractérisent la dégradation forestière via la détection des différents impacts (pistes d’exploitation, parcs à grumes, trouées d’abattage). De plus, le calcul de métriques et l’élaboration d’indicateurs de dégradation forestière ont permis de déterminer différents types d’exploitation forestière (légale ou illégale).

Ribosomes are ribo-nucleoprotein complexes that read mRNA to synthesize proteins. This is important to consider in the case of cancer cells, which show a global increase in protein synthesis to support their hyper-proliferative behaviour. Inhibitors of eukaryotic protein synthesis have been shown to have significant therapeutic potential to treat a wide range of human cancers. Recently we published a multidisciplinary study in which we unravel the mechanism of action of chlorolissoclimide (CL), a compound sharing chemical similarity to cycloheximide (CHX), but showing promising lower cytotoxicity. We were interested in the new types of interaction of CL with the ribosome and therefore we solved a new crystal structure of the S.cerevisiae 80S in complex with another lissoclimide compound at 3.1 Å resolution. The coupling of high-resolution structures with computationally-driven drug design and FRET analysis will further guide the design of more selective and less cytotoxic inhibitors.; Les ribosomes sont des complexes ribo-nucléoprotéiques qui lisent l'ARNm pour synthétiser les protéines. Il a été démontré que les inhibiteurs de la synthèse des protéines eucaryotes ont un potentiel thérapeutique important pour traiter un large éventail de cancers humains. Récemment, nous avons publié une étude multidisciplinaire dans laquelle nous démêlons le mécanisme d'action du chlorolissoclimide (CL), un composé qui partage la similarité chimique avec le cycloheximide (CHX), mais qui présente une cytotoxicité inférieure prometteuse. Nous nous sommes intéressés aux nouveaux types d'interactions de CL avec le ribosome et nous avons donc résolu une nouvelle structure cristalline du complexe S.cerevisiae 80S en complexe avec un autre composé de lissoclimide à une résolution de 3.1 Å. Le couplage de structures à haute résolution avec la conception de médicaments axée sur le calcul et l'analyse FRET guidera davantage la conception d'inhibiteurs plus sélectifs et moins cytotoxiques.

This thesis follows the study and development of an adaptive optics full-field optical coherence tomography (AO-FFOCT) system, aiming for high resolution en face human retinal imaging. During the quantification of the effects of geometrical aberrations on the FFOCT system performance, it is shown that, with spatially incoherent illumination, the lateral resolution of FFOCT is insensitive to aberrations, which only cause the FFOCT signal reduction. Since low order aberrations like myopia and astigmatism dominate in human eye, a non-conjugate AO configuration by using transmissive wavefront corrector is suggested and applied for low order aberrations correction to simplify the AO-FFOCT system. Wavefront corrections are done with a wavefront sensorless method by using FFOCT signal level as the metric. Experiments with scattering samples and artificial eye model are conducted to demonstrate the feasibility of the customized AO-FFOCT system for aberration correction. In order to resolve the eye motion effects and employ real-time matching of the optical path lengths of the two interferometric arms in FFOCT, a system combination of traditional spectral-domain OCT (SDOCT) with FFOCT is adopted. With this combined system, high resolution FFOCT cellular retinal imaging is achieved in human eye in vivo for the first time.; Cette thèse traite de l’étude et du développement d’un système d’optique adaptative pour la tomographie par cohérence optique plein champ (AO-FFOCT en anglais) appliquée à l’imagerie haute résolution de la rétine. L’analyse de l’effet des aberrations géométriques sur les performances en FFOCT a montré que pour une illumination spatialement incohérente, la résolution transverse est insensible aux aberrations et ne fait que diminuer le niveau du signal. Comme ce sont des aberrations de bas ordres comme la myopie et l’astigmatisme qui prédominent pour l’œil humain, une méthode d’optique adaptative avec une configuration sans conjugaison qui utilise une correction de front d’onde en transmission est suggérée, puis appliquée à la correction de ces ordres afin de simplifier le système d’AO-FFOCT. Des corrections de front d’onde sont effectuées sans analyseur de surface d’onde, en utilisant le niveau du signal de FFOCT comme métrique. Des expériences avec des échantillons diffusants et un œil artificiel sont menées pour démontrer la faisabilité d’un système d’AO-FFOCT conçu pour la correction d’aberration. Afin de résoudre les problèmes posés par les mouvements oculaires et de compenser en temps réel la différence de chemin optique entre les deux bras de l’interféromètre, l’instrument de FFOCT est couplé à un système d’OCT spectral. Avec cette combinaison de systèmes, l’imagerie FFOCT in vivo cellulaire de la rétine à haute résolution a été réalisée pour la première fois sur l’œil humain.

This thesis follows the study and development of an adaptive optics full-field optical coherence tomography (AO-FFOCT) system, aiming for high resolution en face human retinal imaging. During the quantification of the effects of geometrical aberrations on the FFOCT system performance, it is shown that, with spatially incoherent illumination, the lateral resolution of FFOCT is insensitive to aberrations, which only cause the FFOCT signal reduction. Since low order aberrations like myopia and astigmatism dominate in human eye, a non-conjugate AO configuration by using transmissive wavefront corrector is suggested and applied for low order aberrations correction to simplify the AO-FFOCT system. Wavefront corrections are done with a wavefront sensorless method by using FFOCT signal level as the metric. Experiments with scattering samples and artificial eye model are conducted to demonstrate the feasibility of the customized AO-FFOCT system for aberration correction. In order to resolve the eye motion effects and employ real-time matching of the optical path lengths of the two interferometric arms in FFOCT, a system combination of traditional spectral-domain OCT (SDOCT) with FFOCT is adopted. With this combined system, high resolution FFOCT cellular retinal imaging is achieved in human eye in vivo for the first time.; Cette thèse traite de l’étude et du développement d’un système d’optique adaptative pour la tomographie par cohérence optique plein champ (AO-FFOCT en anglais) appliquée à l’imagerie haute résolution de la rétine. L’analyse de l’effet des aberrations géométriques sur les performances en FFOCT a montré que pour une illumination spatialement incohérente, la résolution transverse est insensible aux aberrations et ne fait que diminuer le niveau du signal. Comme ce sont des aberrations de bas ordres comme la myopie et l’astigmatisme qui prédominent pour l’œil humain, une méthode d’optique adaptative avec une configuration sans conjugaison qui utilise une correction de front d’onde en transmission est suggérée, puis appliquée à la correction de ces ordres afin de simplifier le système d’AO-FFOCT. Des corrections de front d’onde sont effectuées sans analyseur de surface d’onde, en utilisant le niveau du signal de FFOCT comme métrique. Des expériences avec des échantillons diffusants et un œil artificiel sont menées pour démontrer la faisabilité d’un système d’AO-FFOCT conçu pour la correction d’aberration. Afin de résoudre les problèmes posés par les mouvements oculaires et de compenser en temps réel la différence de chemin optique entre les deux bras de l’interféromètre, l’instrument de FFOCT est couplé à un système d’OCT spectral. Avec cette combinaison de systèmes, l’imagerie FFOCT in vivo cellulaire de la rétine à haute résolution a été réalisée pour la première fois sur l’œil humain.

Long term, high-resolution data about hydrologic fluxes and states are needed for many hydrological applications. Because continuous large-scale observations of such variables are not feasible, hydrologic or land surface models are applied to derive them. This study aims to analyze and provide a consistent high-resolution dataset of land surface variables over Germany, accounting for uncertainties caused by equifinal model parameters. The mesoscale Hydrological Model (mHM) is employed to derive an ensemble (100 members) of evapotranspiration, groundwater recharge, soil moisture and generated runoff at high spatial and temporal resolutions (4 km and daily, respectively) for the period 1951–2010. The model is cross-evaluated against the observed runoff in 222 catchments, which are not used for model calibration. The mean (standard deviation) of the ensemble median NSE estimated for these catchments is 0.68 (0.09) for daily discharge simulations. The modeled evapotranspiration and soil moisture reasonably represent the observations from eddy covariance stations. Our analysis indicates the lowest parametric uncertainty for evapotranspiration, and the largest is observed for groundwater recharge. The uncertainty of the hydrologic variables varies over the course of a year, with the exception of evapotranspiration, which remains almost constant. This study emphasizes the role of accounting for the parametric uncertainty in model-derived hydrological datasets.

Des planètes extrasolaires (exoplanètes) sont découvertes chaque année. Ma thèse de doctorat se situe dans le domaine des atmosphères des exoplanètes. Un des moyens pour l'étude de celles-ci est la spectroscopie de transmission. Cette technique étudie la lumière filtrée par l'atmosphère d'une exoplanète, alors que celle-ci passe devant son étoile (transit). Durant ma thèse, j'ai exploré la possibilité d'utiliser HARPS, un spectrographe à haute résolution, à cet effet. Mon travail a posé les jalons pour une utilisation sans précédent de cet instrument. Il a permis de mesurer, avec un télescope de taille moyenne, des spectres de transmission à haute résolution de Jupiter chauds. Mes études des raies du sodium dans les atmosphères de HD189733b et WASP-49b ont révélé de nouvelles informations sur leur thermosphère. Des mesures originales de températures et de vents dans ces régions complètent les observations faites à d'autres longueurs d'onde ou à d'autres résolutions.

To best utilize the electrical resistivity data and slope intensity derived from a Digital Elevation Model, the kriging spatial components technique was applied to separate the nuggets and small- and large-scale structures for both resistivity and slope intensity data. The spatial structures in the resistivity and slope intensity data, which are poorly correlated with soil thickness (ST), are then filtered out prior to integrating the resistivity data and slope intensity into soil thickness estimation over a 12 ha area located in the south-western Parisian Basin (France). ST was measured at 650 locations over the study area by manual augering. Twenty percent of the observations (131 points) were randomly selected to constitute the validation dataset. The remaining 80% of the dataset (519 points) was used as the prediction dataset. The resistivity data represent a set of 7394 measurement points for each of the three investigated depths over the study area. The methodology involves successively (1) a principal component analysis (PCA) on the electrical measurements and (2) a geostatistical filtering of the small-scale component and noise in the first component (PC1) of the PCA. The results show that the correlation between ST and PC1 is greatly improved when the small-scale component and noise are filtered out, and similarly, the correlation between ST and slope intensity is greatly improved once the geostatistical filtering is carried out on the slope data. Thus, the large scales of both slope intensity and the electrical resistivity's PC1 were used as external drifts to predict ST over the entire study area. This prediction was compared with ordinary kriging and kriging either with a large scale of slope intensity or with a large scale of the electrical resistivity's PC1 taken as an external drift. The first prediction of ST by ordinary kriging, which was considered as our reference, was also compared to those achieved by kriging using the raw secondary variables: PC1 and slope intensity as external drifts; slope intensity as an external drift; and PC1 as an external drift. The results indicate a reasonably low bias of prediction for all of the methods, in particular in the case of kriging using the large scales of both slope intensity and PC1 as external drifts. The root mean square error shows that kriging accounting for the large scales of two secondary exhaustive variables is the most accurate prediction method. The relative improvement of the accuracy is at least equal to 29% between the approach accounting for both large scale components of secondary attributes in the spatial estimates of ST and the other approaches of estimates considered in this study.

Adaptation to climate change is a major challenge facing the viticulture sector. Within an appropriate temporal and spatial framework, the aim of this thesis was to enhance the conception of climate change adaptation in viticulture, all towards constructing high resolution strategies. The methodological framework used in this study consisted of several steps. Using a regional climate model, the first step was to evaluate the potential impacts of future climate changes on grape growing in the Anjou-Saumur wine growing sub-region. With warming predicted to continue by +1.1°C to +3.8°C in the far future, grapevine phenology is expected to advance significantly. Secondly, two contrasting study areas in Anjou-Saumur were equipped with climatic and agronomic measurements at vineyard-level scales. For three consecutive growing seasons, local variability in climate- and grapevine-related variables were studied. Results have shown a strong spatial variability in local climate conditions, which were reflected on grape phenology and grape composition. This spatial heterogeneity in local conditions should represent an important buffer in response to future climate changes, allowing winegrowers to manage the expected climate change impacts. And finally, wine growers’ perceptions, vulnerability and adaptive processes to climate variability and change were assessed through individual semi-structured interviews. Within the context of climate change and the key issues surrounding adaptation, this thesis have highlighted the importance of local environmental knowledge and contextual understanding in framing adaptation strategies across different temporal and spatial scales., L'adaptation au changement climatique est un défi majeur pour la viticulture. Dans un cadre temporel et spatial approprié, l'objectif de cette thèse était d'améliorer la conception de l’adaptation de la viticulture au changement climatique, dans le but de construire des stratégies à haute résolution. Le cadre méthodologique utilisé dans cette étude est constitué de plusieurs étapes. Par l’utilisation d’un modèle climatique régional, la première étape a été d'évaluer les impacts potentiels des changements climatiques futurs sur viticulture dans la sous-région d’Anjou-Saumur. Le réchauffement attendu de +1.1°C à +3.8°C à l’horizon 2071-2100 devrait entrainer une avancée significative de la phénologie de la vigne. Dans un deuxième temps, deux sites d’études contrastées en Anjou-Saumur ont fait l’objet de mesures climatiques et agronomiques à l’échelle fine des vignobles. Pendant trois années consécutives, la variabilité locale du climat et du comportement de la vigne a été étudiée. Les résultats ont montré une forte variabilité spatiale des conditions climatiques locales, qui s'est traduite par des différences de phénologie de la vigne et de composition des raisins. La connaissance de cette variabilité apparait ainsi comme un outil d’adaptation permettant aux viticulteurs de compenser les effets du changement climatique. Enfin, à l’aide d'entretiens semi-directifs individuels, les perceptions, la vulnérabilité et les processus d'adaptation des viticulteurs à la variabilité climatique et au changement climatique ont été évalués. Dans le contexte du changement climatique et des enjeux concernant l'adaptation, cette thèse a mis en évidence l'importance de la connaissance de l'environnement local et de la compréhension contextuelle dans l'élaboration des stratégies d'adaptation à différentes échelles temporelles et spatiales.

This thesis comprises two research axes. First, a new methodological framework to assess the conformity of multivariate high-resolution Synthetic Aperture Radar (SAR) data with respect to the Spherically Invariant Random Vector model in terms of asymptotic statistics is proposed. More precisely, spherical symmetry is investigated by applying statistical hypotheses testing on the structure of the quadricovariance matrix. Both simulated and real data are taken into consideration to investigate the performance of the derived test by a detailed qualitative and quantitative analysis. The most important conclusion drawn, regarding the methodology employed in analysing SAR data, is that, depending on the scenario under study, a considerable portion of high heterogeneous data may not fit the aforementioned model. Therefore, traditional detection and classification algorithms developed based on the latter become sub-optimal when applied in such kind of regions. This assertion highlights for the need of the development of model independent algorithms, like the Independent Component Analysis, what leads to the second part of the thesis. A Monte Carlo approach is performed in order to investigate the bias in estimating the Touzi's Target Scattering Vector Model (TSVM) parameters when ICA is employed using a sliding window approach under different scenarios. Finally, the performance of the algorithm is also evaluated under Gaussian clutter assumption and when spatial correlation is introduced in the model. These theoretical assessment of ICA based ICTD enables a more efficient analysis of the potential new information provided by the ICA based ICTD. Both Touzi TSVM as well as Cloude and Pottier H/alpha feature space are then taken into consideration for that purpose. The combined use of ICA and Touzi TSVM is straightforward, indicating new, but not groundbreaking information, when compared to the Eigenvector approach. Nevertheless, the analysis of the combined use of ICA and Cloude and Pottier H/alpha feature space revealed a potential aspect of the Independent Component Analysis based ICTD, which can not be matched by the Eigenvector approach. ICA does not introduce any unfeasible region in the H/alpha plane, increasing the range of possible natural phenomenons depicted in the aforementioned feature space., Cette thèse comprend deux axes de recherche. D´abord, un nouveau cadre méthodologique pour évaluer la conformité des données RSO (Radar à Synthèse d’Ouverture) multivariées à haute résolution spatiale est proposé en termes de statistique asymptotique par rapport au modèle produit. Plus précisément, la symétrie sphérique est étudiée en appliquant un test d'hypothèses sur la structure de la matrice de quadri-covariance. Deux jeux de données, simulées et réelles, sont prises en considération pour étudier la performance du test obtenu par l’analyse qualitative et quantitative des résultats. La conclusion la plus importante, en ce qui concerne la méthodologie employée dans l'analyse des données RSO multivariées, est que, selon les différents cas d’usages, une partie considérable de données hétérogènes peut ne pas s’ajuster asymptotiquement au modèle produit. Par conséquent, les algorithmes de classification et/ou détection conventionnels développés sur la base de celui-ci deviennent sub-optimaux. Cette observation met en évidence la nécessité de développer de modèles plus sophistiqués comme l'Analyse en Composantes Indépendantes, ce qui conduit à la deuxième partie de cette thèse qui consiste en l’étude du biais d’estimation des paramètres TSVM (Target Scattering Vector Model) lorsque l’ACP est utilisée. Enfin, les performances de l'algorithme sont également évaluées sous l'hypothèse du bruit gaussien corrélé spatialement. L’évaluation théorique de l'ACI comme un outil de type ICTD (In Coherent Target Decomposition) polarimétrique permet une analyse plus efficace de l’apport d’information fourni. A ce but, deux espaces de représentation sont utilisé, notamment H /alpha et TSVM

This thesis comprises two research axes. First, a new methodological framework to assess the conformity of multivariate high-resolution Synthetic Aperture Radar (SAR) data with respect to the Spherically Invariant Random Vector model in terms of asymptotic statistics is proposed. More precisely, spherical symmetry is investigated by applying statistical hypotheses testing on the structure of the quadricovariance matrix. Both simulated and real data are taken into consideration to investigate the performance of the derived test by a detailed qualitative and quantitative analysis. The most important conclusion drawn, regarding the methodology employed in analysing SAR data, is that, depending on the scenario under study, a considerable portion of high heterogeneous data may not fit the aforementioned model. Therefore, traditional detection and classification algorithms developed based on the latter become sub-optimal when applied in such kind of regions. This assertion highlights for the need of the development of model independent algorithms, like the Independent Component Analysis, what leads to the second part of the thesis. A Monte Carlo approach is performed in order to investigate the bias in estimating the Touzi's Target Scattering Vector Model (TSVM) parameters when ICA is employed using a sliding window approach under different scenarios. Finally, the performance of the algorithm is also evaluated under Gaussian clutter assumption and when spatial correlation is introduced in the model. These theoretical assessment of ICA based ICTD enables a more efficient analysis of the potential new information provided by the ICA based ICTD. Both Touzi TSVM as well as Cloude and Pottier H/alpha feature space are then taken into consideration for that purpose. The combined use of ICA and Touzi TSVM is straightforward, indicating new, but not groundbreaking information, when compared to the Eigenvector approach. Nevertheless, the analysis of the combined use of ICA and Cloude and Pottier H/alpha feature space revealed a potential aspect of the Independent Component Analysis based ICTD, which can not be matched by the Eigenvector approach. ICA does not introduce any unfeasible region in the H/alpha plane, increasing the range of possible natural phenomenons depicted in the aforementioned feature space.; Cette thèse comprend deux axes de recherche. D´abord, un nouveau cadre méthodologique pour évaluer la conformité des données RSO (Radar à Synthèse d’Ouverture) multivariées à haute résolution spatiale est proposé en termes de statistique asymptotique par rapport au modèle produit. Plus précisément, la symétrie sphérique est étudiée en appliquant un test d'hypothèses sur la structure de la matrice de quadri-covariance. Deux jeux de données, simulées et réelles, sont prises en considération pour étudier la performance du test obtenu par l’analyse qualitative et quantitative des résultats. La conclusion la plus importante, en ce qui concerne la méthodologie employée dans l'analyse des données RSO multivariées, est que, selon les différents cas d’usages, une partie considérable de données hétérogènes peut ne pas s’ajuster asymptotiquement au modèle produit. Par conséquent, les algorithmes de classification et/ou détection conventionnels développés sur la base de celui-ci deviennent sub-optimaux. Cette observation met en évidence la nécessité de développer de modèles plus sophistiqués comme l'Analyse en Composantes Indépendantes, ce qui conduit à la deuxième partie de cette thèse qui consiste en l’étude du biais d’estimation des paramètres TSVM (Target Scattering Vector Model) lorsque l’ACP est utilisée. Enfin, les performances de l'algorithme sont également évaluées sous l'hypothèse du bruit gaussien corrélé spatialement. L’évaluation théorique de l'ACI comme un outil de type ICTD (In Coherent Target Decomposition) polarimétrique permet une analyse plus efficace de l’apport d’information fourni. A ce but, deux espaces de représentation sont utilisé, notamment H /alpha et TSVM

The high-resolution spectra of the astrophysically relevant doubly deuterated species of methanol (CD2HOH) and of the atmospherically relevant phosgene (35Cl2CO and 35Cl37ClCO) molecules were studied both experimentally and theoretically. The microwave, terahertz, and far infrared spectra of CD2HOH were analyzed modeling the large amplitude torsional motion of the CD2H methyl group with respect to the hydroxyl OH group. The torsional spectrum was analyzed, 108 torsional subbands were identified, and the potential energyfunction hindering the internal rotation was retrieved. The rotational structure of the torsional subbands was analyzed. 3271 transitions involving torsional levels with were assigned and 1997 involving torsional subbands with. The far infrared spectrum of phosgene was recorded in the far infrared domain with a Fourier transform spectrometer using synchrotron radiation from the AILES beam line of the SOLEIL synchrotron. The and bands were recorded using a cryogenic White-type cell with a 93 m path length. The band was analyzed for the first time. More than 10 000 transitions were assigned for both isotopomers yielding spectroscopic constants for the state. The RMS deviation of the EObs − ECalc difference was 0.21 and 0.38 ×10−3 cm−1 for 35Cl2CO and 35Cl37ClCO, respectively.; Les spectres haute résolution de la molécule d’intérêt astrophysique de méthanol doublement deutéré (CD2HOH) et de la molécule d’intérêt atmosphérique de phosgène (35Cl2CO et 35Cl37ClCO) ont été étudiés théoriquement et expérimentalement. Les spectres microonde, térahertz et infrarouge lointain de CD2HOH ont été analysés en modélisant le mouvement de grande amplitude de torsion du groupe méthyle partiellement deutéré CD2H par rapport au groupe hydroxyle OH. Le spectre torsionnel a été analysé, 108 sous bandes torsionnelles ont été identifiées et la fonction énergie potentielle gênant la rotation interne a été obtenue. La structure rotationnelle des sous bandes torsionnelles a été analysée. 3271 transitions ont pu être attribuées pour des niveaux torsionnels avec et 1997 pour des sous bandes avec. Le spectre infrarouge lointain du phosgène a été enregistré dans l’infrarouge lointain grâce à un interféromètre à transformée de Fourier en utilisant comme source le rayonnement synchrotron de la ligne AILES du synchrotron SOLEIL. Les bandes vibrationnelles et ont été enregistrées dans la région 200–600 cm−1 en utilisant une cellule cryogénique donnant un parcours optique de 93 m. La bande a été analysée pour la première fois. Plus de 10 000 transitions ont été attribuées pour les deux isotopomères ce qui a conduit à la détermination des constantes spectroscopiques de l’état vibrationnellement excité . L’écart quadratique moyen de la différence EObs – Ecalc était de 0,21 et 0,38 ×10−3 cm−1 pour 35Cl2CO et 35Cl37ClCO, respectivement.

Using weather interpolated gridded data and high resolution forecasts in disease and pest warning systems. 9th International Conference on Integrated Fruit Production

Cartographie haute résolution du Réservoir en eau Utilisable en contexte de sols hétérogènes. 13. Journées d'Etudes des Sols

International audience; We characterize a new class of crystallizing agent for soluble protein crystallization compatible with both pharmaceutical processes and high-resolution structure determination in biocrystallography. Poloxamers are amphiphilic nonionic multiblock polymers used in the cosmetic and pharmaceutical industries. Poloxamer P188 (EO75PO31EO75) is generally used as an emulsifier, solubilizer, and dispersing and wetting agent in the preparation of solid dispersions. Here, we divert the surfactant properties of poloxamer P188 at low concentrations into crystallizing properties at high concentrations of poloxamer P188 to crystallize urate oxidase and to control its crystal design.

International audience; Context. The planetary system discovered around the young A-type HR 8799 provides a unique laboratory to: a) test planet formation theories; b) probe the diversity of system architectures at these separations, and c) perform comparative (exo)planetology.Aims. We present and exploit new near-infrared images and integral-field spectra of the four gas giants surrounding HR 8799 obtained with SPHERE, the new planet finder instrument at the Very Large Telescope, during the commissioning and science verification phase of the instrument (July–December 2014). With these new data, we contribute to completing the spectral energy distribution (SED) of these bodies in the 1.0–2.5 μm range. We also provide new astrometric data, in particular for planet e, to further constrain the orbits.Methods. We used the infrared dual-band imager and spectrograph (IRDIS) subsystem to obtain pupil-stabilized, dual-band H2H3 (1.593 μm, 1.667 μm), K1K2 (2.110 μm, 2.251 μm), and broadband J (1.245 μm) images of the four planets. IRDIS was operated in parallel with the integral field spectrograph (IFS) of SPHERE to collect low-resolution (R ~ 30), near-infrared (0.94–1.64 μm) spectra of the two innermost planets HR 8799 d and e. The data were reduced with dedicated algorithms, such as the Karhunen-Loève image projection (KLIP), to reveal the planets. We used the so-called negative planets injection technique to extract their photometry, spectra, and measure their positions. We illustrate the astrometric performance of SPHERE through sample orbital fits compatible with SPHERE and literature data.Results. We demonstrated the ability of SPHERE to detect and characterize planets in this kind of systems, providing spectra and photometry of its components. The spectra improve upon the signal-to-noise ratio of previously obtained data and increase the spectral coverage down to the Y band. In addition, we provide the first detection of planet e in the J band. Astrometric positions for planets HR 8799 bcde are reported for the epochs of July, August, and December 2014. We measured the photometric values in J, H2H3, K1K2 bands for the four planets with a mean accuracy of 0.13 mag. We found upper limit constraints on the mass of a possible planet f of 3–7 MJup . Our new measurements are more consistent with the two inner planets d and e being in a 2d:1e or 3d:2e resonance. The spectra of HR 8799 d and e are well matched by those of L6-8 field dwarfs. However, the SEDs of these objects are redder than field L dwarfs longward of 1.6 μm.

National audience; Une reconstruction météorologique probabiliste à haute résolution sur la France depuis 1871 – Contribution aux services climatiques.