Analysis of space-time environmental data in complex regions

This thesis develops a comprehensive and a flexible statistical framework for the analysis and detection of space, time and space-time clusters of environmental point data. The developed clustering methods were applied in both simulated datasets and real-world environmental phenomena; however, only the cases of forest fires in Canton of Ticino (Switzerland) and in Portugal are expounded in this document. Normally, environmental phenomena can be modelled as stochastic point processes where each event, e.g. the forest fire ignition point, is characterised by its spatial location and occurrence in time. Additionally, information such as burned area, ignition causes, landuse, topographic, climatic and meteorological features, etc., can also be used to characterise the studied phenomenon. Thereby, the space-time pattern characterisa- tion represents a powerful tool to understand the distribution and behaviour of the events and their correlation with underlying processes, for instance, socio-economic, environmental and meteorological factors. Consequently, we propose a methodology based on the adaptation and application of statistical and fractal point process measures for both global (e.g. the Morisita Index, the Box-counting fractal method, the multifractal formalism and the Ripley's K-function) and local (e.g. Scan Statistics) analysis. Many measures describing the space-time distribution of environmental phenomena have been proposed in a wide variety of disciplines; nevertheless, most of these measures are of global character and do not consider complex spatial constraints, high variability and multivariate nature of the events. Therefore, we proposed an statistical framework that takes into account the complexities of the geographical space, where phenomena take place, by introducing the Validity Domain concept and carrying out clustering analyses in data with different constrained geographical spaces, hence, assessing the relative degree of clustering of the real distribution. Moreover, exclusively to the forest fire case, this research proposes two new methodologies to defining and mapping both the Wildland-Urban Interface (WUI) described as the interaction zone between burnable vegetation and anthropogenic infrastructures, and the prediction of fire ignition susceptibility. In this regard, the main objective of this Thesis was to carry out a basic statistical/- geospatial research with a strong application part to analyse and to describe complex phenomena as well as to overcome unsolved methodological problems in the characterisation of space-time patterns, in particular, the forest fire occurrences. Thus, this Thesis provides a response to the increasing demand for both environmental monitoring and management tools for the assessment of natural and anthropogenic hazards and risks, sustainable development, retrospective success analysis, etc. The major contributions of this work were presented at national and international conferences and published in 5 scientific journals. National and international collaborations were also established and successfully accomplished. -- Cette thèse développe une méthodologie statistique complète et flexible pour l'analyse et la détection des structures spatiales, temporelles et spatio-temporelles de données environnementales représentées comme de semis de points. Les méthodes ici développées ont été appliquées aux jeux de données simulées autant qu'A des phénomènes environnementaux réels; nonobstant, seulement le cas des feux forestiers dans le Canton du Tessin (la Suisse) et celui de Portugal sont expliqués dans ce document. Normalement, les phénomènes environnementaux peuvent être modélisés comme des processus ponctuels stochastiques ou chaque événement, par ex. les point d'ignition des feux forestiers, est déterminé par son emplacement spatial et son occurrence dans le temps. De plus, des informations tels que la surface bru^lée, les causes d'ignition, l'utilisation du sol, les caractéristiques topographiques, climatiques et météorologiques, etc., peuvent aussi être utilisées pour caractériser le phénomène étudié. Par conséquent, la définition de la structure spatio-temporelle représente un outil puissant pour compren- dre la distribution du phénomène et sa corrélation avec des processus sous-jacents tels que les facteurs socio-économiques, environnementaux et météorologiques. De ce fait, nous proposons une méthodologie basée sur l'adaptation et l'application de mesures statistiques et fractales des processus ponctuels d'analyse global (par ex. l'indice de Morisita, la dimension fractale par comptage de boîtes, le formalisme multifractal et la fonction K de Ripley) et local (par ex. la statistique de scan). Des nombreuses mesures décrivant les structures spatio-temporelles de phénomènes environnementaux peuvent être trouvées dans la littérature. Néanmoins, la plupart de ces mesures sont de caractère global et ne considèrent pas de contraintes spatiales com- plexes, ainsi que la haute variabilité et la nature multivariée des événements. A cet effet, la méthodologie ici proposée prend en compte les complexités de l'espace géographique ou le phénomène a lieu, à travers de l'introduction du concept de Domaine de Validité et l'application des mesures d'analyse spatiale dans des données en présentant différentes contraintes géographiques. Cela permet l'évaluation du degré relatif d'agrégation spatiale/temporelle des structures du phénomène observé. En plus, exclusif au cas de feux forestiers, cette recherche propose aussi deux nouvelles méthodologies pour la définition et la cartographie des zones périurbaines, décrites comme des espaces anthropogéniques à proximité de la végétation sauvage ou de la forêt, et de la prédiction de la susceptibilité à l'ignition de feu. A cet égard, l'objectif principal de cette Thèse a été d'effectuer une recherche statistique/géospatiale avec une forte application dans des cas réels, pour analyser et décrire des phénomènes environnementaux complexes aussi bien que surmonter des problèmes méthodologiques non résolus relatifs à la caractérisation des structures spatio-temporelles, particulièrement, celles des occurrences de feux forestières. Ainsi, cette Thèse fournit une réponse à la demande croissante de la gestion et du monitoring environnemental pour le déploiement d'outils d'évaluation des risques et des dangers naturels et anthro- pogéniques. Les majeures contributions de ce travail ont été présentées aux conférences nationales et internationales, et ont été aussi publiées dans 5 revues internationales avec comité de lecture. Des collaborations nationales et internationales ont été aussi établies et accomplies avec succès.

Analysis and validation of space averaged drag model for numerical simulations of gas-solid flows in fluidized beds

This thesis presents an approach for formulating and validating a space averaged drag model for coarse mesh simulations of gas-solid flows in fluidized beds using the two-fluid model. Proper modeling for fluid dynamics is central in understanding any industrial multiphase flow. The gas-solid flows in fluidized beds are heterogeneous and usually simulated with the Eulerian description of phases. Such a description requires the usage of fine meshes and small time steps for the proper prediction of its hydrodynamics. Such constraint on the mesh and time step size results in a large number of control volumes and long computational times which are unaffordable for simulations of large scale fluidized beds. If proper closure models are not included, coarse mesh simulations for fluidized beds do not give reasonable results. The coarse mesh simulation fails to resolve the mesoscale structures and results in uniform solids concentration profiles. For a circulating fluidized bed riser, such predicted profiles result in a higher drag force between the gas and solid phase and also overestimated solids mass flux at the outlet. Thus, there is a need to formulate the closure correlations which can accurately predict the hydrodynamics using coarse meshes. This thesis uses the space averaging modeling approach in the formulation of closure models for coarse mesh simulations of the gas-solid flow in fluidized beds using Geldart group B particles. In the analysis of formulating the closure correlation for space averaged drag model, the main parameters for the modeling were found to be the averaging size, solid volume fraction, and distance from the wall. The closure model for the gas-solid drag force was formulated and validated for coarse mesh simulations of the riser, which showed the verification of this modeling approach. Coarse mesh simulations using the corrected drag model resulted in lowered values of solids mass flux. Such an approach is a promising tool in the formulation of appropriate closure models which can be used in coarse mesh simulations of large scale fluidized beds.

Histoires d'appropriation de l'espace urbain à Saint-Pétersbourg

La présente thèse porte sur des mobilisations citoyennes qui ont court depuis quelques années à Saint-Pétersbourg, en Russie, contre la densification urbaine. La transformation de l’espace urbain en commodité a entraîné une augmentation fulgurante des constructions et ce, tant dans les périphéries qu’au centre-ville. La redéfinition de l’espace urbain, conséquence de la chute du régime communiste, a provoqué l’érosion d’espaces considérés comme publics et de nombreux espaces verts. De nombreuses voix se sont élevées pour dénoncer ce qui est souvent qualifié de catastrophe pouvant mener à la « disparition » de Saint-Pétersbourg. Je me suis intéressée à trois aspects de la mobilisation citoyenne contre la densification urbaine : 1) l’opposition de résidents à des projets de constructions qui menacent directement leur environnement immédiat; 2) les efforts de certaines organisations citoyennes pour sauver des espaces verts menacés et; 3) la mobilisation provoquée par la démolition du patrimoine historique. J’ai tenté de comprendre pourquoi la lutte contre la densification urbaine constitue la principale cause de mobilisation à Saint-Pétersbourg en ce début de 21e siècle. Je me suis questionnée sur le sens de cette mobilisation et sur les raisons qui poussent des citoyens à se transformer momentanément en activistes. J’ai examiné l’histoire singulière de cette ville et son passé de résistance qui ont contribué à donner naissance à une identité particulière qui a perduré au fil des siècles, malgré les guerres et les bouleversements politiques. L’analyse des récits et des actions des résidents a révélé que la densification urbaine met en lumière plusieurs enjeux qui touchent la société russe contemporaine, comme le fossé grandissant entre les riches et les pauvres et la perte de confiance aux autorités. La densification urbaine représente, pour ses opposants, une perte de qualité de vie. Mais les Pétersbourgeois qui s’unissent pour préserver leur ville craignent aussi que la densification urbaine mène à la disparition de la mémoire et de la culture incarnées par tous ces lieux menacés. En exprimant leur désaccord contre les divers projets qui envahissent la ville, les résidents souhaitent aussi faire entendre leur voix et participer de manière active à l’élaboration d’une vision qui prendrait en compte les intérêts non seulement de la classe dirigeante, mais de l’ensemble de la population. En ce sens, les mobilisations contre la densification urbaine constituent une tentative de (ré)appropriation de la ville, tant sur le plan matériel que symbolique.

Phronesis and Energeia : a reading of Heidegger's early appropriation of Aristotelian Phronesis (1922-24) in the light of Energeia

L’objectif de cette thèse est d’élucider l’intention, la pertinence et la cohérence de l’appropriation par Heidegger des concepts principaux de la philosophie pratique aristotélicienne dans ses premiers cours. Notre analyse portera principalement sur les notions clefs d’energeia et de phronēsis. La première section de la thèse est préparatoire : elle est consacrée à une analyse étroite des textes pertinents de l’Éthique à Nicomaque, mais aussi de la Métaphysique, en discussion avec d’autres commentateurs modernes. Cette analyse jette les fondations philologiques nécessaires en vue d’aborder les audacieuses interprétations de Heidegger sur une base plus ferme. La deuxième et principale section consiste en une discussion de l’appropriation ontologique de l’Éthique à Nicomaque que Heidegger entreprend de 1922 à 1924, à partir des textes publiés jusqu’à ce jour et en portant une attention spéciale à Métaphysique IX. Le résultat principal de la première section est un aperçu du caractère central de l’energeia pour le projet d’Aristote dans l’Éthique à Nicomaque et, plus spécifiquement, pour sa compréhension de la praxis, qui dans son sens original s’avère être un mode d’être des êtres humains. Notre analyse reconnaît trois traits essentiels de l’energeia et de la praxis, deux desquels provenant de l’élucidation aristotélicienne de l’energeia dans Métaphysique IX 6, à savoir son immédiateté et sa continuité : energeia exprime l’être comme un « accomplissement immédiat mais inachevé ». L’irréductibilité, troisième trait de l’energeia et de la praxis, résulte pour sa part de l’application de la structure de l’energeia à la caractérisation de la praxis dans l’Éthique à Nicomaque, et du contraste de la praxis avec la poiēsis et la theōria. Ces trois caractéristiques impliquent que la vérité pratique ― la vérité de la praxis, ce qui est l’ « objet » de la phronēsis ― ne peut être à proprement parler possédée et ainsi transmise : plus qu’un savoir, elle se révèle surtout comme quelque chose que nous sommes. C’est ce caractère unique de la vérité pratique qui a attiré Heidegger vers Aristote au début des années 1920. La deuxième section, consacrée aux textes de Heidegger, commence par la reconstruction de quelques-uns des pas qui l’ont conduit jusqu’à Aristote pour le développement de son propre projet philosophique, pour sa part caractérisé par une profonde, bien qu’énigmatique combinaison d’ontologie et de phénoménologie. La légitimité et la faisabilité de l’appropriation clairement ontologique de l’Éthique à Nicomaque par Heidegger est aussi traitée, sur la base des résultats de la première section. L’analyse de ces textes met en lumière la pénétrante opposition établie par Heidegger entre la phronēsis et l’energeia dans son programmatique Natorp Bericht en 1922, une perspective qui diverge fortement des résultats de notre lecture philologique d’Aristote dans la première section. Cette opposition est maintenue dans nos deux sources principales ― le cours du semestre d’hiver 1924-25 Platon: Sophistes, et le cours du semestre d’été 1924 Grundbegriffe der aristotelischen Philosophie. Le commentaire que Heidegger fait du texte d’Aristote est suivi de près dans cette section: des concepts tels que energeia, entelecheia, telos, physis ou hexis ― qui trouvent leur caractérisation ontologique dans la Métaphysique ou la Physique ― doivent être examinés afin de suivre l’argument de Heidegger et d’en évaluer la solidité. L’hypothèse de Heidegger depuis 1922 ― à savoir que l’ontologie aristotélicienne n’est pas à la hauteur des aperçus de ses plus pénétrantes descriptions phénoménologiques ― résulte en un conflit opposant phronēsis et sophia qui divise l’être en deux sphères irréconciliables qui auraient pour effet selon Heidegger de plonger les efforts ontologiques aristotéliciens dans une impasse. Or, cette conclusion de Heidegger est construite à partir d’une interprétation particulière de l’energeia qui laisse de côté d’une manière décisive son aspect performatif, pourtant l’un des traits essentiels de l’energeia telle qu’Aristote l’a conçue. Le fait que dans les années 1930 Heidegger ait lui-même retrouvé cet aspect de l’energeia nous fournit des raisons plus fortes de mettre en doute le supposé conflit entre ontologie et phénoménologie chez Aristote, ce qui peut aboutir à une nouvelle formulation du projet heideggérien.

The eroticization of space and language through desire in Gail Scott's My Paris

Mémoire numérisé par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal

Oxford first book of space.

Este recorrido por el universo, lleva a los niños a un viaje alrededor de los planetas, las estrellas, y el más allá. Se analizan los orígenes y la naturaleza de los distintos cuerpos celestes, se explican fenómenos como el agujero negro y los eclipses solares, se repasa la historia de la exploración espacial, y se pondera la posibilidad de vida más allá de la Tierra. Se fomenta la participación en actividades interactivas.

Diversity and difference in the everyday lives of Ugandan street children: The significance of age and gender for understanding the use of space

Childhood is characterised by diversity and difference across and within societies. Street children have a unique relationship to the urban environment evident through their use of the city. The everyday geographies that street children produce are diversified through the spaces they frequent and the activities they engage in. Drawing on a range of children-centred qualitative methods, this article focuses on street children's use of urban space in Kampala, Uganda. The article demonstrates the importance of considering variables such as gender and age in the analysis of street children's socio-spatial experiences, which, to date, have rarely been considered in other accounts of street children's lives. In addition the article highlights the need for also including street children's individuality and agency into understanding their use of space. The article concludes by arguing for policies to be sensitive to the diversity that characterises street children's lives and calls for a more nuanced approach where policies are designed to accommodate street children's age and gender differences, and their individual needs, interests and abilities.

Changing times, changing places: urban development and the politics of space - time

Much of the writing on urban regeneration in the UK has been focused on the types of urban spaces that have been created in city centres. Less has been written about the issue of when the benefits of regeneration could and should be delivered to a range of different interests, and the different time frames that exist in any development area. Different perceptions of time have been reflected in dominant development philosophies in the UK and elsewhere. The trickle-down agendas of the 1980s, for example, were criticised for their focus on the short-term time frames and needs of developers, often at the expense of those of local communities. The recent emergence of sustainability discourses, however, ostensibly changes the time focus of development and promotes a broader concern with new imagined futures. This paper draws on the example of development in Salford Quays, in the North West of England, to argue that more attention needs to be given to the politics of space-time in urban development processes. It begins by discussing the importance and relevance of this approach before turning to the case study and the ways in which the local politics of space-time has influenced development agendas and outcomes. The paper argues that such an approach harbours the potential for more progressive, far-reaching, and sustainable development agendas to be developed and implemented.

Diversity and difference in the everyday lives of Ugandan street children: The significance of age and gender for understanding the use of space

Childhood is characterised by diversity and difference across and within societies. Street children have a unique relationship to the urban environment evident through their use of the city. The everyday geographies that street children produce are diversified through the spaces they frequent and the activities they engage in. Drawing on a range of children-centred qualitative methods, this article focuses on street children's use of urban space in Kampala, Uganda. The article demonstrates the importance of considering variables such as gender and age in the analysis of street children's socio-spatial experiences, which, to date, have rarely been considered in other accounts of street children's lives. In addition the article highlights the need for also including street children's individuality and agency into understanding their use of space. The article concludes by arguing for policies to be sensitive to the diversity that characterises street children's lives and calls for a more nuanced approach where policies are designed to accommodate street children's age and gender differences, and their individual needs, interests and abilities.

Influences of space, soil, nematodes and plants on microbial community composition of chalk grassland soils

Microbial communities respond to a variety of environmental factors related to resources (e.g. plant and soil organic matter), habitat (e.g. soil characteristics) and predation (e.g. nematodes, protozoa and viruses). However, the relative contribution of these factors on microbial community composition is poorly understood. Here, we sampled soils from 30 chalk grassland fields located in three different chalk hill ridges of Southern England, using a spatially explicit sampling scheme. We assessed microbial communities via phospholipid fatty acid (PLFA) analyses and PCR-denaturing gradient gel electrophoresis (DGGE) and measured soil characteristics, as well as nematode and plant community composition. The relative influences of space, soil, vegetation and nematodes on soil microorganisms were contrasted using variation partitioning and path analysis. Results indicate that soil characteristics and plant community composition, representing habitat and resources, shape soil microbial community composition, whereas the influence of nematodes, a potential predation factor, appears to be relatively small. Spatial variation in microbial community structure was detected at broad (between fields) and fine (within fields) scales, suggesting that microbial communities exhibit biogeographic patterns at different scales. Although our analysis included several relevant explanatory data sets, a large part of the variation in microbial communities remained unexplained (up to 92% in some analyses). However, in several analyses, significant parts of the variation in microbial community structure could be explained. The results of this study contribute to our understanding of the relative importance of different environmental and spatial factors in driving the composition of soil-borne microbial communities.