@phdthesis{fdi:010063485,
  title = {{M}od{\'e}lisation globale et caract{\'e}risation topologique de dynamiques environnementales : de l'analyse des enveloppes fluides et du couvert de surface de la {T}erre {\`a} la caract{\'e}risation topolodynamique du chaos},
  author = {{M}angiarotti, {S}ylvain},
  editor = {},
  language = {{FRE}},
  abstract = {{L}a th{\'e}orie du chaos concerne les comportements d{\'e}terministes impr{\'e}visibles {\`a} long terme. {C}ette th{\'e}orie modifie fondamentalement notre conception du d{\'e}terminisme et conduit {\`a} d{\'e}velopper de nouvelles approches d'analyse et de mod{\'e}lisation permettant de prendre en compte cette propri{\'e}t{\'e}. {L}'une des approches ayant d{\'e}coul{\'e}e de cette th{\'e}orie est la technique de mod{\'e}lisation globale qui permet de construire des mod{\`e}les {\`a} partir de donn{\'e}es observationnelles. {L}e premier objectif du pr{\'e}sent ouvrage est de pr{\'e}senter cette approche, de l'appliquer {\`a} l'{\'e}tude des dynamiques environnementales, et d'en montrer le potentiel comme un tout d'une grande coh{\'e}rence. {A}pr{\`e}s avoir pr{\'e}sent{\'e} quelques cas de dynamiques environnementales rencontr{\'e}es au cours de notre parcours et {\'e}tudi{\'e}es en s'appuyant sur des outils plus classiques, nous pr{\'e}sentons les principaux concepts de la th{\'e}orie du chaos et introduisons la technique de mod{\'e}lisation globale et certains de ses outils de validation. {L}a validit{\'e} de cette technique ne pouvant {\^e}tre test{\'e}e qu'en se basant sur des dynamiques bien identifi{\'e}es, la robustesse de l'approche est d'abord appliqu{\'e}e {\`a} diff{\'e}rents cas d'{\'e}cole lors d'{\'e}tudes pr{\'e}sentant des niveaux de difficult{\'e} croissants, partant de l'attracteur de {R}{\¨o}ssler dont les variables pr{\'e}sentent des niveaux d'observabilit{\'e} diff{\'e}rents, consid{\'e}rants ensuite des cas d'agr{\'e}gation et d'association, pour finir par des cas d'analyses multi-variables. {L}a technique est ensuite appliqu{\'e}e {\`a} l'{\'e}tude de s{\'e}ries environnementales observ{\'e}es en conditions r{\'e}elles, en commen{\c{c}}ant par l'analyse du cycle des cultures c{\'e}r{\'e}ali{\`e}res en r{\'e}gion semi-aride observ{\'e} par t{\'e}l{\'e}d{\'e}tection spatiale. {C}e cas d'application a permis d'obtenir le premier cas d'attracteur chaotique toro{\¨ie}dal faiblement dissipatif qui soit directement issu de mesures r{\'e}elles. {C}e r{\'e}sultat a ensuite pu {\^e}tre confirm{\'e} par l'obtention de multiples mod{\`e}les chaotiques permettant de confirmer ces propri{\'e}t{\'e}s. {L}e potentiel de la technique de mod{\'e}lisation globale est {\'e}galement illustr{\'e} avec succ{\`e}s pour deux autres th{\'e}matiques environnementales, en hydrologie nivale et en {\'e}co{\'e}pid{\'e}miologie. {A}u cours des deux derni{\`e}res d{\'e}cennies la topologie du chaos s'est r{\'e}v{\'e}l{\'e}e {\^e}tre un outil d'analyse sans {\'e}quivalent pour caract{\'e}riser et classer sans ambigüit{\'e} les comportements dynamiques. {S}on champ d'application reste toutefois tr{\`e}s restreint puisque l'approche n'a pu {\^e}tre appliqu{\'e}e {\`a} ce jour qu'{\`a} des syst{\`e}mes tridimensionnels fortement dissipatifs. {L}'obtention de mod{\`e}les chaotiques faiblement dissipatifs nous a permis de nous confronter {\`a} ce probl{\`e}me reconnu particuli{\`e}rement ardu et de proposer une nouvelle approche d'analyse. {A}ppliqu{\'e}e au premier syst{\`e}me chaotique faiblement dissipatif introduit par {L}orenz en 1984 et au mod{\`e}le cereal crops obtenu par mod{\'e}lisation globale, l'approche a permis d'obtenir les premi{\`e}res analyses topologiques de telles dynamiques, mettant en {\'e}vidence des comportements d'{\'e}tirements bidirectionnels locaux au sein de flots faiblement dissipatifs. {L}'approche a ensuite {\'e}t{\'e} g{\'e}n{\'e}ralis{\'e}e et exp{\'e}riment{\'e}e sur des syst{\`e}mes de plus grande dimension, permettant d'obtenir les "squelettes" de suspensions 4{D} pour les applications chaotiques de {H}{\'e}non (introduite en 1976) et de super-{H}{\'e}non (propos{\'e}e ici), ainsi que pour l'application hyperchaotique 3{D}-walking-stick introduite par {R}{\¨o}ssler en 1979. {L}'ensemble de ces r{\'e}sultats permet de montrer la grande coh{\'e}rence et le fort potentiel de l'approche globale et de la caract{\'e}risation topologique pour l'analyse des dynamiques chaotiques, et tout particuli{\`e}rement pour les comportements environnementaux observ{\'e}s par t{\'e}l{\'e}d{\'e}tection spatiale.},
  keywords = {{ANALYSE} {STATISTIQUE} ; {MODELISATION} ; {METHODE} {D}'{ANALYSE} ; {TELEDETECTION} {SPATIALE} ; {ETUDE} {DE} {CAS} ; {LITHOSPHERE} ; {NIVEAU} {MARIN} ; {HYDROLOGIE} ; {CYCLE} {CULTURAL} ; {DYNAMIQUE} {DE} {VEGETATION} ; {EPIDEMIOLOGIE} ; {TOPOLOGIE} ; {THEORIE} {DU} {CHAOS}},
  address = {{T}oulouse},
  publisher = {{CESBIO}},
  pages = {185  multigr.},
  year = {2014},
  URL = {https://www.documentation.ird.fr/hor/fdi:010063485},
}