Carette, Valérie



Date début : 2006-05
Date fin : 2008-12




Directeur : Mir Abolfazl Mostafavi
Codirecteur : Rodolphe Devillers

Sujet : Amélioration de la représentation géométrique 2D et 3D des agrégations de poissons en support à l’étude de leur évolution spatio-temporelle
Résumé :

Les systèmes d’information géographique (SIG) constituent des outils performants pour la gestion, l’analyse et la représentation de données spatiales. Ils sont utilisés dans de nombreux domaines dont en biologie marine. Parmi les phénomènes spatiaux étudiés en milieu marin, la dynamique des poissons fait l’objet de nombreuses recherches, étant donné l’importance des pêches dans l’économie des régions côtières et la nécessité de gérer ces ressources de façon durable. Un comportement clé des poissons est leur capacité à se regrouper pour former des agrégations. Une compréhension de ces agrégations est nécessaire afin d’établir des stratégies de reconstruction efficaces des ressources halieutiques en déclin. Cependant, les méthodes existantes utilisées pour représenter les agrégations de poissons ne modélisent pas ces agrégations explicitement en tant qu’objets spatiaux. De plus, malgré les capacités intéressantes offertes par les SIG actuels, ces outils sont limités en raison de la nature tridimensionnelle, dynamique et floue des agrégations de poissons dans le milieu marin. L’objectif principal de ce mémoire est de proposer de nouvelles approches pouvant permettre d’améliorer l’identification et la représentation spatiale des agrégations de poissons à des échelles régionale et locale. En 2D, l’approche proposée repose sur les modèles d’objets spatiaux flous découlant de la théorie des ensembles flous. Elle utilise une structure de données vectorielle pour représenter les limites des étendues minimale et maximale des agrégations de poissons et une structure de données matricielle pour modéliser la transition graduelle existant entre ces limites. Par ailleurs, en 3D, l’approche développée se base sur la triangulation Delaunay 3D et dynamique ainsi que sur l’algorithme de clustering 3D des a-shapes. Elle permet de détecter les agrégations contenues dans un jeu de données et de les reconstruire sous la forme d’objets 3D afin de pouvoir en étudier, par exemple, les propriétés morphologiques. L’application des approches proposées à des données halieutiques révèle plusieurs avantages et limitations qui sont discutés tout au long du mémoire.

Publications :
  • Carette, V., Mostafavi, M., A., Rodolphe Devillers, George Rose, Hugo Ledoux et Christopher Gold, 2010, Modelling and visualisation of fish aggregations using 3D Delaunay triangulation and alpha shapes Date, Conference CoastGIS, 8-10 Oct., Santander, Spain
  • Carette, V., M.A. Mostafavi, R. Devillers, G. Rose, L. Hashemi, 2009, Extending Marine GIS capabilities: 3D Dynamic and interactive representation of fish aggregations using 3D Delaunay Triangulation and Alpha Shapes, Geomatica, Vol. 62, No. 4, pp. 361-374
  • Carette, V., M.A. Mostafavi, R. Devillers, 2008, Towards Marine Geographic Information Systems: Multidimensional Representation of Fish Aggregations and their Spatiotemporal Evolutions, OCEANS’08 MTS/IEEE conference, Septemebre, Quebec City, Canada
  • Carette, V., M.A. Mostafavi, R. Devillers, G. Rose, H. Ledoux, C. Gold, 2007, Modelling and visualisation of fish aggregations using 3D Delaunay triangulation and alpha shapes, 8th International Symposium on GIS and Computer Mapping for Coastal Zone Management (CoastGIS 2007), October 8-10th 2007, Santander, Spain