De septembre 2013 à 2014, j’ai travaillé en qualité d’Attaché Temporaire d’Enseignement et de Recherche (ATER) au sein du groupe MoTim (Modélisation et Traitement de l’Information Maritime) de l’Institut de Recherche de l’Ecole Navale. 

Les travaux entrepris lors de ce contrat portent sur la synthèse et la visualisation de patrons spatio-temporels de trajectoires. Une extension du concept statistique des boîtes à moustaches (boxplot) adaptée à la représentation 3D des patrons de trajectoires a été proposée. Ces travaux visent à modéliser le comportement spatial et temporel de clusters de trajectoires sous la forme d’une trajectoire centrale et d’un couloir spatio-temporel. La définition du concept de trajectoire centrale s’appuie sur des algorithmes de comparaison et d’appariement de trajectoires. La trajectoire centrale est alors construite de façon itérative par appariements successifs à une trajectoire de référence (Trajectory K-Mean) comme illustré dans la Figure ci-dessous. 

Une analyse en composantes principales est ensuite réalisée pour chaque nuage de points. La dispersion spatiale sur les deux composantes principales est alors représentée sous la forme de boîtes à moustaches 2D. 

Le modèle est ensuite étendu afin de prendre en compte l’aspect temporel. Chaque nuage de positions est alors synthétisé sous la forme d’une boîte à moustaches spatio-temporelle 3D, la dimension temporelle étant alors représentée sur l’axe Z (space-time cube). La combinaison des différentes boîtes permet de générer et visualiser un couloir spatio-temporel 3D au sein duquel le cluster de trajectoires évolue. 

Ce modèle 3D de patrons de trajectoires dispose alors des propriétés visuelles intéressantes héritées du concept des boîtes à moustaches. Il permet de visualiser le comportement médian du groupe de trajectoires ainsi que les variations des distributions spatiales et temporelles au sein du cluster. L’évolution du degré d’asymétrie (skewness) et du coefficient d’aplatissement (kurtosis) est alors directement visualisable et interprétable. Ces travaux ont été étendus à la suite de mon intégration en qualité de maître de conférences au LIFAT. Ils ont fait l’objet de publications dans des conférences et revues internationales.

En parallèle de cette activité de recherche principale, je me suis également investi dans différents projets de recherche collaboratifs internationaux. Certains de ces projets ont été initiés lors de mon post-doctorat au Canada.

Le projet PASSAGES regroupe des partenaires industriels (Cassidian Ulm, ExactEarth Canada), académiques (Fraunhofer-Institut für Kommunikation, Dalhousie University) et gouvernementaux (Project Management Jülich, Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada). Ce projet consiste à modéliser un système de surveillance persistant du trafic maritime dans l’Arctique basé sur des réseaux de capteurs multi-sources permettant de suivre les navires et détecter des comportements anormaux potentiellement dangereux. 

J’ai également réalisé un projet portant sur l’impact du développement d’infrastructures portuaires sur le trafic maritime en Colombie Britannique (Canada) et ses répercussions sur les espèces marines. Dans cette étude, j’ai modélisé le trafic maritime de différentes catégories de navires (densité, vitesse et temps de présence) sur l’ensemble de l’espace maritime de Colombie Britannique au Canada. Grâce à cette étude, les bruits rayonnés par les navires ont pu être calculés. Ces modèles sont ensuite utilisés par des biologistes pour en déduire les perturbations causées aux espèces marines évoluant dans cette zone.

Au sein de l’Institut de Recherche de l’Ecole Navale, j’ai collaboré au projet de recherche nommé DACTARI (Dynamiques des activités maritimes : Base d’Information Géographique et Temporelle en support à la connaissance et à la scénarisation). Ce projet est réalisé en collaboration avec le laboratoire LETG-Brest, Géomer, l’Institut Universitaire Européen de la Mer et le Comité Départemental des Pêches Maritimes et des Elevages Marins du Finistère. Il adresse les problématiques de modélisation des activités maritimes en rade de Brest. Il s’intéresse plus particulièrement aux activités de pêche à la drague.

Enfin, j’ai collaboré à l’élaboration du projet de recherche ANR nommé Dé-AIS dont la thématique de recherche porte sur la sécurité et sûreté de l’environnement maritime ainsi que sur la Cyber Défense.