Utilisation de données SPOT5 pour la cartographie des habitats benthiques littoraux. Application à l’archipel des îles Chausey (golfe normand-breton, France)

Cette étude présente l’intérêt et les limites des données de télédétection à Haute Résolution Spatiale issues du capteur SPOT5 pour la cartographie des habitats benthiques médiolittoraux. Le site d’étude, l’archipel des îles Chausey (golfe normand-breton, France) se caractérise par un très vaste estran parsemé d’une multitude d’îlots. Par ses contraintes physiques, il constitue un site de recherche privilégié pour répondre aux problèmes actuels de cartographies des habitats littoraux, par ailleurs en cours de réalisation (programme REBENT-IFREMER) et initiées par les instances publiques (services délocalisés de l’État) suite aux nombreuses pollutions côtières. Des méthodes de traitement d’images traditionnelles et couramment utilisées ont été testées et validées à l’échelle de l’archipel par des photographies aériennes récentes et des campagnes d’échantillonnages faites sur le terrain. La classification retenue est très proche de celle de la nomenclature NATURA 2000 en ce qui concerne les habitats naturels de l’estran. Les traitements apportés permettent d’explorer quelques potentialités de SPOT5 et d’afficher ainsi une première évaluation de ces données pour la caractérisation, l’inventaire et le suivi des habitats naturels littoraux.Recent coastal pollutions have induced local and national authorities (research institutes – IFREMER, CNES, IFEN –, decentralised state agencies) to evaluate present mapping techniques and to assess their ability to map coastal benthic habitats. Within these research programs a test site has been choosen to evaluate data from the High Spatial Resolution Satelite SPOT5. It is the Chausey archipelago, in the English Channel which is characterized by a very wide macro tidal shore line with many skerries and very small islands. Such a rugged inter-and sub-tidal topography makes it a very demanding site for cartography. SPOT5 data has been classified (using usual routines of image processing), compared to photos, cross checked with field evidences. This has allowed to point out SPOT5 potential : the classification is very similar to the Natura 2000 check list and shows a good ability to map this type of shore. This preliminary test is a begining to a wider program of coastal monitoring by SPOT5

Endogeneity of acreage choices in input allocation equations: implied problems and a solution.

Ces travaux ont également fait l'objet d'une présentation lors du 2009 Annual Meeting, July 26-28, 2009, Milwaukee, Wisconsin; voir la notice suivante: http://prodinra.inra.fr/record/37368Standard farm-level data used for crop choice modelling are farm accountancy data providing detailed data with respect to production (crop areas and production) but only providing variable input use (pesticides, fertilizers, …) data at the farm level. Allocation of variable input uses to crops appears useful for several reasons: it is necessary to compute gross margins at the crop level and may be used to investigate the empirical validity of multi-crop econometric models. The contribution of this research is threefold. First it shows that the standard regression based approaches for allocating variable input uses to crops are potentially biased due to the (partial) simultaneity of the (expected) crop variable input and acreage choices. Second, it proposes a econometric multi-crop model which is consistent with respect to its deterministic and random parts, for defining these biases and for providing potential solutions. Third, it proposes approaches to eliminate these biases. These approaches are based on the use of correction or control functions (Imbens and Wooldridge 2007; Wooldridge 2008)

Chaos polynomial multi-élément et détection automatique de discontinuités pour les systèmes non linéaires

This article focuses on the stochastic modeling of nonlinear systems featuring discontinuities in their response surface. More specifically, original developments are presented to improve the efficiency of multi-element polynomial chaos expansion for such systems. First, an automated detection procedure of the discontinuities is proposed. It relies on an iterative algorithm with a polynomial annihilation edge detection method and support vector machine classification algorithms leading to the representation of the discontinuity as a B-spline curve. Based on this curve, an ad-hoc decomposition of the variable space is considered and an original approach for the application of polynomial chaos expansion on each subdomain yields a robust and versatile way to compute the response surface of the system of interest. The proposed methodology is detailed and applied to several nonlinear academic systems such as a circular discontinuity and the Duffing oscillator including one or two discontinuities in its response surface. Through these applications, it is evidenced that, compared to the classical polynomial chaos and multi-element polynomial chaos expansions, the proposed methodology yields an approximation of the discontinuous responses that is both more accurate and less computationally expensive. The influence of the main parameters of the proposed methodology is also analyzed in details. This parametric analysis underlines the robustness of the methodology and highlights the key parameters in terms of computational cost and accuracy of the discontinuities. The proposed methodology is finally applied to an industrial application, it allows to efficiently compute the surface response of an industrial compressor blade undergoing structural contacts.Cet article porte sur la modélisation stochastique de systèmes non linéaires présentant une discontinuité dans leur surface de réponse. Plus précisément, des développements originaux sont présentés pour appliquer la méthode du chaos polynomial multi-élément à de tels systèmes. Une procédure de détection automatique des discontinuités est tout d’abord présentée. Elle repose sur un algorithme itératif avec détection de bords par annihilation polynomiale et sur une classification par machines à vecteurs de support permettant de représenter la discontinuité par une courbe paramétrique de type B-spline. Sur base de cette courbe, une décomposition ad hoc de l’espace des variables est effectuée pour permettre une application de la méthode du chaos polynomial sur chacun des sous-domaines. La méthodologie proposées est détaillée et appliquée à plusieurs systèmes académiques incluant une discontinuité de forme circulaire et un oscillateur de Duffing. Ces applications permettent de mettre en évidence que, contrairement à la méthode classique du chaos multi-élément, la méthodologie proposée aboutit à une approximation de la surface de réponse qui est à la fois précise et peu coûteuse numériquement. L’influence de chacun des principaux paramètres de la méthode est analysée en détails pour souligner la robustesse de l’approche proposée. Enfin, une application industrielle est proposée pour démontrer le potentiel de la méthodologie proposée pour obtenir la surface de réponse d’une aube de compresseur soumise à des contacts structuraux

Multi-element polynomial chaos with automatic discontinuity detection for nonlinear systems

International audienceGeneralized Polynomial Chaos expansion (gPC) is a well-known method for uncertainty quantification of stochastic systems, in particular for smooth responses [1]. In the case of nonlinear systems exhibiting discontinuities in their surface response, it has been demonstrated that multi-element generalized polynomial chaos (ME-gPC)—which is based on an element decomposition of random space—provides accurate results. However, the definition of the elements, a key step of ME-gPC, is usually based on a tensor structure and the number of elements increases dramatically at high stochastic dimension [2]. In this study, the focus is made on the decomposition of the random space for nonlinear mechanical systems in order to efficiently apply gPC with a limited number of elements. More specifically, this decomposition relies on an automated detection procedure of the surface response discontinuities (referred to as edges) represented by cubic-spline curves. The proposed edge tracking detection is first detailed and validated on analytical test cases. Then, a specific implementation of ME-gPC is presented so that it may be efficiently applied on elements whose frontiers are defined by four cubic-splines in order to maximize the versatility of the random space decomposition. Finally, the proposed methodology is applied to the analysis of an academic Duffing system and an industrial compressor blade, NASA rotor 37, featuring blade-tip/casing contacts [3]. It is shown that the proposed developments yield accurate results both for the discontinuity detection and the response approximation in comparison to the reference Monte-Carlosimulation

Recent morphodynamics of shell banks in the western part of the Bay of Mont-Saint-Michel (France) / Morphodynamique actuelle des bancs coquilliers dans la partie occidentale de la baie du Mont-Saint-Michel (France)

Abstract Tidal environments in the western part of Mont-Saint-Michel Bay, reputed for its large tidal range, comprise numerous shore-parallel bars and banks consisting of coarse biogenic sands rich in well-preserved shells. The shell banks can be grouped into three morphological types according to their size and their position within the tidal environments: salt marsh banks, upper tidal flat banks and mid- to upper tidal flat banks. The mid- to upper tidal flat banks migrate shoreward, at rates of several tens of m/year, from the lower tidal flat towards the Duchess Anne dyke, which forms the present shoreline, and which was built in the 11th century to protect a coastal marsh, the Dol Marsh, from marine influence. The salt marsh banks are relatively stable, their migration rates not exceeding a few cm/year. The morphodynamic study of these sedimentary bodies highlights various stages of evolution from the western to the eastern part of the bay, depending on exposure to wave action which drives bank migration. The oldest, almost fossil salt marsh banks, are situated in the western part of the bay, while recent dynamic tidal flat banks develop in the more exposed eastern part. The upper tidal flat banks are gradually forming an almost continuous barrier located a few hundred metres in front of an old shell barrier on which the Duchess Anne dyke was built.Résumé Dans la partie occidentale de la baie du Mont-Saint-Michel, le haut estran est caractérisé par la présence de nombreux bancs coquilliers, alignés parallèlement au trait de côte et dont la morphologie et la dynamique sont liées à l'action des houles. Selon leur position sur le haut estran et leur taille, trois types morphologiques de bancs peuvent être reconnus depuis les parties les plus hautes du schorre jusqu'à la haute slikke. Ces accumulations calcaires migrent depuis le bas estran jusqu'à la digue qui marque le trait de côte à des vitesses qui varient de quelques dizaines de cm parlan pour les bancs de schorre, presque stables, à plusieurs dizaines de m/an pour les bancs ď estran qui viennent conforter les bancs de haute slikke qui forment la bordure du schorre. L'étude morpho-dynamique de ces corps sédimentaires met en évidence différents stades d'évolution depuis les bancs les plus anciens, presque fossiles, de la partie occidentale jusqu'aux bancs récents et très mobiles de la partie orientale. Les bancs de haute slikke constituent progressivement une barrière littorale presque continue, située à quelques centaines de mètres en avant des anciens cordons littoraux, sur lesquels a été édifiée au xi' siècle la digue de la Duchesse Anne afin d'isoler le marais de Dol des influences marines.Bonnot-Courtois Chantal, Fournier Jérôme, Dréau Alain. Recent morphodynamics of shell banks in the western part of the Bay of Mont-Saint-Michel (France) / Morphodynamique actuelle des bancs coquilliers dans la partie occidentale de la baie du Mont-Saint-Michel (France). In: Géomorphologie : relief, processus, environnement, Janvier-mars, vol. 10, n°1. pp. 65-79

Recent morphodynamics of shell banks in the western part of Mont-Saint-Michel Bay (France)

Tidal environments in the western part of Mont Saint-Michel Bay, reputed for its tidal range, comprise numerous shore-parallel bars and banks consisting of coarse biogenic sands rich in well-preserved shells. The shell banks can be grouped into three morphological types according to their size and their position within the tidal environments: salt marsh banks, upper tidal flat banks and mid- to upper tidal flat banks. The mid- to upper tidal flat banks migrate shoreward, at rates of several tens of m/year, from the lower tidal flat towards the Duchess Anne dyke, which forms the present shoreline, and which was built in the 11th century to protect a coastal marsh, the Dol marsh, from marine influence. The salt marsh banks are relatively stable, their migration rates not exceeding a few cm/year. The morphodynamic study of these sedimentary bodies highlights various stages of evolution from the western to the eastern part of the bay, depending on exposure to wave action which drives bank migration. The oldest, almost fossil salt marsh banks, are situated in the western part of the bay, while recent dynamic tidal flat banks develop in the more exposed eastern part. The upper tidal flat banks are gradually forming an almost continuous barrier located a few hundred metres in front of an old shell barrier on which the Duchess Anne dyke was built

Méthode du chaos polynomial pour les systèmes invariants par permutation et par permutation circulaire: Application aux désaccordages des roues aubagées

International audienceThis article deals with the stochastic modeling of industrial mistuned bladed disks. More specifically, a cost-efficient implementation of polynomial chaos expansion is proposed, it is dedicated to mathematical systems exhibiting permutation invariance or cyclic permutation invariance of their random variables. Significant gains are obtained in comparison to the classical implementation of polynomial chaos expansion since potentially costly evaluations of the investigated deterministic system are only required over a small subspace of the random space. The proposed methodology is detailed and validated on analytical test cases before it is applied to two mistuned bladed disks models. First, computations carried out with a simplified bladed disk model allow an in-depth comparison between Monte Carlo simulations, previously published results with a standard polynomial chaos expansion and the proposed methodology. The latter is then employed to assess the influence of mistuning on the eigenfrequencies and amplification magnification of an industrial compressor stage. It is evidenced that in comparison to the standard polynomial chaos expansion, the proposed methodology yields computational gains of the same order of magnitude as the ones obtained going from Monte Carlo simulations to polynomial chaos expansion. Alternately, the proposed methodology may be employed to significantly increase the accuracy of the standard polynomial chaos expansion while featuring an identical computational cost.Cet article porte sur la modélisation stochastique de roues aubagées industrielles désaccordées. Plus précisément, une implémentation peu coûteuse de la méthode du chaos polynomial est proposée, celle-ci est dédiée aux systèmes mathématiques présentant une invariance par permutation ou une invariance par permutation circulaire de leurs variables aléatoires. Des gains significatifs sont obtenus par rapport à l’implémentation classique de la méthode du chaos polynomial puisque des évaluations potentiellement coûteuses du système déterministe étudié ne sont nécessaires que sur un petit sous-espace de l’espace aléatoire. La méthodologie proposée est détaillée et validée sur des cas tests analytiques avant d’être appliquée à deux modèles de roues aubagées désaccordées. Tout d’abord, les calculs effectués avec un modèle simplifié de roue aubagée permettent une comparaison approfondie entre les simulations de Monte-Carlo, les résultats publiés précédemment avec la méthode du chaos polynomial standard et la méthodologie proposée. Cette dernière est ensuite utilisée pour évaluer l’influence du désaccordage sur les fréquences propres et le facteur d’amplification d’un étage de compresseur industriel. Il est prouvé que par rapport à la méthode du chaos polynomial standard, la méthodologie proposée fournit des gains de calcul de même qualité que ceux obtenus en procédant à des simulations de Monte-Carlo et en utilisant la méthode du chaos polynomial standard. La méthodologie proposée peut également être utilisée pour augmenter de manière significative la précision de la méthode du chaos polynomial standard tout en présentant un coût de calcul identique

Utilisation de données SPOT5 pour la cartographie des habitats benthiques littoraux: application à l'archipel des îles Chausey (golfe normand-breton, France)

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