Dans le domaine forestier, la gestion des ressources naturelles se base sur les données recueillies lors des inventaires portant sur la représentation spatiale d'un même territoire à différentes époques. Au fil des inventaires, l'évolution naturelle, les interventions humaines, l'évolution des modes d'acquisition, des spécifications et des normes forestières créent une hétérogénéité spatiale et sémantique entre les différentes bases de données. Dans un processus décisionnel, ces données et spécifications sont structurées d'une façon multidimensionnelle dans des cubes de données géospatiales. Par conséquent, la structure multidimensionnelle est également amenée à évoluer, ce qui affecte la réponse aux requêtes spatiotemporelles. Dans le domaine forestier, la problématique de l'évolution de structure se traduit par l'impossibilité d'effectuer des analyses spatiotemporelles, par exemple sur l'évolution du volume de bois de certaines essences ou l'évolution des épidémies, affectant directement la prise de décision dans la gestion forestière. Cette problématique exige de concevoir de nouvelles solutions capables de préserver les liens entre les membres des différentes structures. Cependant, les solutions proposées ne tiennent pas compte de manière explicite et simultanée de l'évolution sémantique et géométrique de la structure. Afin d'apporter une solution plus adaptée aux réalités des phénomènes spatiotemporels, nous avons développé une approche géosémantique intégrée pour la gestion de l'évolution de la structure du cube afin d'ajuster la qualité de la réponse à la requête spatiotemporelle et ainsi offrir un meilleur support à la prise de décision. L'approche proposée définit une méthode de rétablissement des liens entre des versions du cube. Sur le plan sémantique, nous rétablissons les liens en employant une fonction de similarité sémantique basée sur l'ontologie et qui tient compte du plus fin niveau de définition des concepts. Au niveau géométrique, notre approche se base sur une méthode d'indexation QuadTree pour constituer une matrice de correspondances spatiales entre les géométries des différentes époques. Les liens résultants sont intégrés dans une méthode de transformation matricielle afin de pouvoir répondre d'une manière plus adaptée à des requêtes spatiotemporelles.

Il existe au Québec un cadastre vertical qui montre graphiquement la propriété dans le cas de la superposition de la propriété. De nombreux travaux se sont intéressés au besoin d'une représentation volumique cadastrale pour ce type de cas, mais peu d'études ont porté sur la question de l'acquisition des données. Nous nous intéressons ici à l'utilisation des LiDAR terrestres pour la modélisation 2D et 3D à des fins cadastrales, technique peu utilisée aujourd'hui pour ce type d'application. L'objectif est d'estimer la pertinence du LiDAR terrestre pour l'acquisition de données spatiales utiles à la production de représentations cadastrales 2D et 3D pour des condominiums. Cette étude, en collaboration avec le groupe VRSB, a porté sur deux cas réels de condominiums et a permis, via la comparaison de levés effectués au LiDAR terrestre et au distancemètre, de mettre en évidence les avantages et les inconvénients du LiDAR terrestre pour cette application.

Depuis le 19e siècle, des cultivars de peupliers à composantes exotiques comprenant les espèces Populus laurifolia Ledeb. et P. nigra L. coexistent avec les populations indigènes de P. balsamifera L. dans les Prairies canadiennes. Étant donné la facilité avec laquelle les peupliers s'entrecroisent, les taux d'hybridation spontanée entre un cultivar communément distribué [Symbole mâle]'Assiniboine' et son congénère indigène P. balsamifera ont été estimés. Un ensemble de 26 marqueurs moléculaires SNP a été utilisé afin de distinguer les espèces à l'étude. Le génotypage de plus de 2 000 graines provenant d'arbres femelles P. balsamifera a révélé la présence d'allèles paternels spécifiques à P. laurifolia, P. nigra et P. deltoides Marsh., qui sont des composantes typiques des cultivars de peupliers exotiques. Les taux d'hybridation varient entre 0,1 et 2,4 %. Le taux le plus élevé ayant été observé au site où des 'Peupliers russes' (P. laurifolia x P. nigra) centenaires ont été trouvés.

Le développement de produits du bois transformés ou à valeur ajoutée se présente comme une opportunité importante de tirer profit des ressources naturelles canadiennes et du savoir-faire de l'industrie de transformation des produits du bois. L'utilisation optimale de la ressource forestière en des produits transformés est une avenue s'inscrivant dans le concept de produits du bois à valeur ajoutée. Les lames de plancher d'ingénierie sont un exemple de cette situation. Le produit se compose d'une planchette de surface de grande qualité, d'un substrat et occasionnellement d'une couche de contrebalancement. Pour un composant de bois de 4/4 d'épaisseur destiné à la fabrication de lames de plancher traditionnelles en bois massif, 4 ou 5 planchettes de surface destinées à la fabrication d'autant de lames de plancher d'ingénierie seront produites. De plus, l'usage des bois de faible qualité comme substrat est possible et c'est l'approche qui a été favorisée dans ce travail. Le produit se démarque sur les marchés européen et américain. En 2002 aux États-Unis, ce sont 58 % des revêtements de sol en bois qui étaient des lames de plancher d'ingénierie. En Europe, en 2001, 73 % des revêtements de plancher en bois étaient des planchers d'ingénierie. Ces situations sont issues d'un contexte de croissance du produit depuis les 10 dernières années. Ce projet avait pour objectif général d'augmenter et de préciser la connaissance sur le comportement et les performances des planchers d'ingénierie fabriqués à base de matériaux canadiens et mis en service dans les conditions atmosphériques nord-américaines afin d'améliorer le design de ces planchers. Plus spécifiquement, ce projet avait pour objectifs : de développer des prototypes à base de matériaux canadiens et documenter leur comportement, d'établir les critères de performance des lames de planchers d'ingénierie, d'établir un modèle mécanique du comportement des parquets d'ingénierie et de définir les paramètres de design responsables de la bonne performance des parquets d'ingénierie à l'aide de différentes modélisations et de validations expérimentales. Dans un premier temps, des prototypes ont été réalisés et testés en chambres climatisées. À cette étape du projet, l'acquisition de connaissances sur le sujet était prioritaire. Incidemment, un critère de performance fut établi de même qu'une méthodologie pour faire la comparaison de la performance de différentes constructions de lames de plancher d'ingénierie. Le matériau utilisé comme substrat a eu un impact important sur la performance observée. L'utilisation d'une couche de contrebalancement a aussi eu un impact notable. Dans un second temps, l'approche de modélisation par la méthode des éléments finis fut utilisée pour obtenir des prédictions du comportement des lames de plancher d'ingénierie précédemment évaluées en laboratoire. Ainsi, certains paramètres moins bien documentés ont été modulés afin d'observer leur impact sur le modèle. Ensuite, les résultats expérimentaux de la construction faite de 4 mm d'épaisseur de couche de surface en érable à sucre, de 8 mm d'épaisseur de substrat en bouleau blanc et de 2 mm d'épaisseur de couche de contrebalancement en bouleau jaune ont été reproduits avec succès. Enfin, le modèle fut utilisé pour une étude de la géométrie et des espèces utilisées dans le substrat. Il est apparu que la nature du substrat est importante. Plus les propriétés mécaniques du matériau augmentent, moins importante est la déformation de tirant à c?ur, le principal critère de performance. L'épaisseur du substrat est apparue également comme un levier important afin de contrôler la déformation dans les lames de plancher d'ingénierie.

Les techniques actuelles pour la détection et la surveillance des conditions de sécheresse sont essentiellement basées sur des données fournies par un réseau de stations météorologiques. Ces réseaux sont parfois peu représentatifs car peu de stations, souvent mal situées, les constituent. Cette étude a pour but d’évaluer le potentiel de l’imagerie satellitaire pour la détection, la caractérisation et le suivi des conditions de sécheresse en Andalousie, au sud de l’Espagne. Les données du capteur AVHRR du satellite NOAA 11 ont été utilisées pour calculer le VCI et le TCI pour des aires de 11 km2 centrées à onze stations météorologiques. Ces indicateurs sont comparés à un indicateur de sécheresse météorologique, le SPI. L'analyse de la relation entre le VCI, le TCI et le SPI démontre généralement une bonne corrélation en période de sécheresse et semble supporter l’utilisation de l’imagerie satellitaire pour le suivi des sécheresses en milieu méditerranéen. / Current techniques for the detection and monitoring of droughts are based on meteorological networks. The small number of stations, often badly located makes these networks poorly representatives of the area they cover. The aim of this study is to evaluate the potential of satellite imagery for the detection, characterization and monitoring of drought conditions in Andalusia, in southern Spain. The satellite imagery used in this study comes from the NOAA 11 AVHRR sensor. Two indices (VCI and TCI) were calculated over 11 km2 areas centered over 11 meteorological stations. These were compared to the SPI, a widely used meteorological index. Correlation analysis between VCI, TCI and SPI show a good relation during drought periods and seem to support the use of satellite imagery for monitoring drought in the Mediterranean region.

Tableau d’honneur de la Faculté des études supérieures et postdoctorales, 2009-2010 / La télédétection satellitaire offre de nouvelles promesses pour le suivi à grande échelle de territoires reculés, mais les capteurs multispectraux généralement utilisés pour ce type d’étude n’offrent pas une information suffisamment détaillée. Les capteurs lidar apportent une nouvelle vision des écosystèmes forestiers, par leur capacité à mesurer directement la structure verticale des éléments recouvrant le sol. Une méthode tirant avantage de ce type de données a été développée pour permettre de répondre à la problématique du suivi de la biomasse aérienne des écosystèmes forestiers du Québec, qui couvrent une superficie de 1.3 M Km2. Des équations allométriques permettent d’estimer la biomasse aérienne sèche pour l’ensemble des arbres d’une placette d’inventaire et le contenu en carbone équivaut à 50% de cette biomasse. À l’aide de données provenant d’un capteur lidar profileur aérien, une équation générique permettant d’estimer la biomasse de ces placettes a été développée (R2 = 0.65, n=207). Puis, en utilisant une carte de couverture du sol Landsat ETM+ et une carte des zones de végétation, des équations ont aussi été développées pour des strates représentant trois types de couverts forestiers répartis dans trois grandes zones de végétation (R2 variant de 0.51 à 0.79). Le système lidar aérien a aussi survolé quatre portions d’orbite du Geoscience Laser Altimetry System (GLAS), à bord du satellite ICESat. Les données de ces orbites du GLAS et d’un modèle numérique d’élévation SRTM ont été utilisées pour développer une équation permettant de prédire la biomasse aérienne sèche estimée par le lidar aérien (R2 = 0.59, n=1325). Les résultats obtenus de cette régression nous ont permis d’utiliser les 104 044 impulsions lidar de GLAS disponibles pour la zone d’étude pour estimer la biomasse aérienne sèche totale tant pour les principales zones de végétation que pour la zone d’étude en entier. Pour la zone d’étude, la biomasse est en moyenne de 39.0  2.2 (erreur type) Mg ha-1 pour un total de 4.9  0.3 Pg et sa distribution parmi les zones de végétation principales au Québec est 12.6% feuillus nordiques, 12.6% mélangés nordiques, 38.4% boréale commerciale, 13% boréale non-commerciale, 14.2% taïga, et 9.2% toundra arborée. Les forêts non-commerciales représentent 36% de la biomasse aérienne estimée alors que les forêts boréales représentent 51% de cette biomasse. / A method to estimate aboveground dry biomass of Quebec’s forest ecosystems was developed using data from a spaceborn lidar. The study area covers the portion of the province south of the treeline, an area of 1.3 M Km2. Biomass was first estimated for ground inventory plots using allometric equations. A small footprint laser profiler then flew over these inventory plots to develop a generic airborne lidar-based biomass equation (R2 = 0.65, n=207). As well, the Landsat ETM+ land cover map and the vegetation zone maps were used to develop stratified equations (R2 ranging between 0.51 and 0.79). The same airborne lidar system flew along four portions of orbits of the ICESat Geoscience Laser Altimeter System (GLAS). An equation was developed to predict airborne profiling lidar estimates of aboveground dry biomass from GLAS data and from the SRTM digital elevation model (R2 = 0.59, n=1325). These results allowed us to use the 104,044 GLAS pulses available over the study area to estimate the total aboveground dry biomass for the main vegetation areas of Quebec as well as for the entire study area. Biomass for the entire study area averaged 39.0  2.2 (standard error) Mg ha-1 and totalled 4.9  0.3 Pg with 36% of this biomass located in non-commercial forests and 51% located in the boreal forest (both commercial and non-commercial).

La production de produits à valeur ajoutée, tels les bois d'ingénierie, est en croissance. Les spécifications quant à la teneur en humidité finale de ces produits sont beaucoup plus contraignantes que pour le bois d’œuvre. Le bois doit être séché à une teneur en humidité finale plus basse ainsi qu’avec une tolérance plus faible. Le moyen traditionnel de sécher ces produits consiste à utiliser la technique d'équilibrage en fin de cycle de séchage. Cette technique, bien que très performante, a pour effet d'allonger de façon significative le temps de séchage total et peut être complexe à réaliser industriellement. L’objectif des travaux consistait à étudier la viabilité technique d’une approche combinée de procédés (conventionnel et par haute fréquence en continu) pour sécher des sciages d’épinette noire destinés à la fabrication de bois d’ingénierie. Les approches de séchage conventionnel, avec et sans équilibrage, ont servi de témoins. Le temps de séchage, la distribution de la teneur en humidité finale, la proportion de pièces dans une tolérance de teneur en humidité donnée (entre 11 et 15%) ainsi que le gauchissement ont permis de caractériser le séchage. Deux études ont été réalisées à partir de deux approvisionnements en bois de teneurs en humidité initiales différentes. L’approche de procédés combinés a permis une réduction considérable du temps de séchage et une répétabilité des résultats propres à la teneur en humidité finale sans avoir provoqué davantage de gauchissement que les approches témoins. / The production of value-added products such as engineered wood products is growing. The specifications on the final moisture content of these products are much more stringent than for lumber. The wood must be dried at lower final moisture content and also with a lower moisture tolerance. The traditional means to dry these products is to use the technique of equalizing at the end of the drying cycle. This technique, although very powerful, has the effect of extending significantly the total drying time and can be complex to implement industrially. The aim of the work was to explore the technical feasibility of a combined approach method (conventional and continuous high frequency) for drying black spruce lumber for the manufacture of engineered wood. Conventional drying approaches with and without equalizing, served as control. Drying time, distribution of final moisture content, proportion of pieces in a given moisture content tolerance (between 11 and 15%) and warpage were characterized. Two studies were carried out from two wood supplies at different initial moisture contents. The combined approach has allowed a considerable reduction in drying time and repeatability of results specific to the final moisture content without more warping than control approaches.

Avec la constellation actuelle du système GPS, les solutions RTK (Real Time Kinematic) sont limitées à des distances de lignes de base ne dépassant guerre une distance approximative d'une dizaine de kilomètres. Cette limitation provient avant tout de l'effet néfaste de l'ionosphère sur la résolution des ambiguïtés. Les multitrajets représentent également un autre facteur contribuant à la dégradation de la qualité des mesures et dont l'influence sur la résolution des ambiguïtés est moins prononcée que celle de l'effet ionosphérique. Dans un futur proche, la modernisation du système GPS (par l'ajout d'une 3ème fréquence) et le déploiement du système européen GALILEO introduira une amélioration substantielle. / Le présent travail consiste à évaluer de faıcon systématique le potentiel des futurs systèmes GNSS (GPS, GALILEO et HYBRIDE) en terme de résolution instantanée des ambiguïtés de phase. Pour parvenir à cet objectif, un simulateur sous forme de logiciel informatique a été développé permettant de tester différents scénarios en fonction de la constellation, des fréquences et de l'activité ionosphérique. Suite aux différentes simulations réalisées, les résultats obtenus ont montré que la résolution instantanée des ambiguïtés sera désormais aussi possible sous des conditions ionosphériques et de multitrajets défavorables ce qui ouvrira la voie à de nouvelles applications GNSS.

Décrire les bases génétiques de la variation phénotypique est un but important en biologie; c’est aussi nécessaire pour comprendre l’évolution et développer des outils utilisables en amélioration et conservation. L’expression des gènes, mesurée par le niveau de transcrits produits, reflète l’activité des gènes et la variation de cette expression influence les phénotypes moléculaire et physiologiques en aval. Cette thèse présente deux expériences visant à développer une approche complémentaire aux méthodes traditionnelles souvent inapplicables chez les conifères afin d'étudier les bases génétiques de la variation d’expression génique chez l’épinette blanche (Picea glauca, Moench. Voss). Analyses des tissus haploïde et diploïde de semences à l’aide de biopuces d'expression et de RNA-seq ont permis de décrire la variation d’expression selon la complexité des bases génétiques, la fonction biologique des gènes impliqués, la liaison génétique entre les effets et les gènes influencés, la spécificité des effets génétiques aux allèles, et l’additivité des effets génétiques chez des individus hétérozygotes. Les effets ayant des bases génétiques relativement simples étaient majoritairement uniques à chaque individu et surreprésentés au sein des gènes impliqués dans la réponse au stress et les gènes dupliqués, suggérant un rôle adaptif. Les effets liés aux variations génétiques situées au sein du gène peuvent être particulièrement importants pour l’adaptation en raison de leur plus grande additivité et spécificité allélique. Une minorité des effets locaux étaient non-spécifiques aux allèles, en accord avec une action de facteurs de régulations indépendants mais étroitement liés au gène ou une auto-régulation de la transcription par le gène lui-même. Une grande partie de la variation d'expression locale montrait des signes de compensation entre des effets spécifiques et non-spécifiques aux allèles, possiblement en raison d'une sélection qui favoriserait un lien étroit entre les effets agissant sur le même gène. Les effets non-liés, non-spécifiques aux allèles, étaient transmis de façon cohérente avec la théorie physiologique de Wright sur la dominance, suggérant qu'ils modulent l'expression en interaction avec d'autres facteurs. L’approche développée dans cette thèse peut potentiellement être appliquée à la large gamme des conifères, avec le possibilité d’étudier le rôle de l'expression dans la divergence entre les populations et les espèces. / Dissecting the genetic bases of phenotypic variation is a major goal in biology and underlies basic understanding of evolution as well as development of practical applications in breeding and conservation. Gene expression (transcript accumulation) reflects gene activity and variation therein translates to variation in other molecular and physiological phenotypes. The goal of my thesis was to establish a novel system for the genetic dissection of expression variation in white spruce (Picea glauca, Moench. Voss) because conventional approaches are mostly unfeasible in conifers. The approach that was used in developing this system is based on analyzing gene expression in the haploid and diploid meiotic seed tissues. Expression analysis using both microarray and RNA-seq techniques revealed a complex and diverse genetic basis for expression variation, which was dissected according to the complexity of genetic bases, focal gene function, effect linkage, effect allele-specificity and additivity of expression variation in heterozygous individuals. Expression variation with simple genetic bases was largely unique to each of two studied individuals and was biased towards genes involved in stress-response and duplicated genes, indicating that it may have adaptive value. Genetic variation in linkage with the expressed gene may be particularly important in adaptive evolution because of their additive effects, associated with their allele-specificity. A minority of local effects was non-specific to alleles, consistent with the action of closely linked but independent regulatory factors or self-regulation of transcription. Much of local expression variation showed evidence of compensation by allele-specific and non-specific effects, suggesting that selection has favored close linkage between certain effets acting on the same gene. Unlinked effects, always non-specific to alleles, exhibited inheritance consistent with Wright’s physiological theory of dominance suggesting that they influence expression in interaction with other partners. Furthermore, widespread dominance/recessivity in expression variation may explain the observation of highly pleiotropic effects influencing key cellular processes and suggests that recessive expression variation may contribute to inbreeding depression. The approach developed in this thesis can potentially be applied to other conifers because of their shared reproductive biology, and can be used to address the role of expression variation in the divergence of populations and species.

Cette étude vise à déterminer quels sont les facteurs qui influencent le niveau d’attaque du longicorne noir (Monochamus scutellatus scutellatus) après un chablis en forêt boréale irrégulière, et quelle est la période de temps pendant laquelle les arbres affectés restent susceptibles aux attaques. Des mesures ont été prises dans un chablis naturel sur la Côte-Nord et dans un petit chablis artificiel réalisé à la Forêt Montmorency. Les espèces forestières à l’étude sont l'épinette noire (Picea mariana (Mill.) BSP) et le sapin baumier (Abies balsamea (L.) P. Mill.). Les données récoltées indiquent que la sévérité du chablis et le nombre d’années depuis la mort des arbres ont un effet significatif sur le nombre de trous d’entrée de larves des longicornes. De plus, l’essence forestière et l’état de l’arbre après le chablis influencent l’attractivité que les arbres peuvent exercer sur les longicornes noirs. Ces résultats pourraient aider les aménagistes forestiers à mieux préparer les opérations de récupération de bois de chablis en forêt boréale. / This study aims to identify factors influencing the attack level by the whitespotted sawyer (Monochamus scutellatus scutellatus) after windthrow in uneven-aged boreal forests, and the period of time during which affected trees remain susceptible to attacks. Measures were taken in a natural windthrow on the Côte-Nord and in a small experimental windthrow generated at the Forêt Montmorency. Studied tree species are black spruce (Picea mariana (Mill.) BSP) and balsam fir (Abies balsamea (L.) P. Mill.). The collected data indicate that windthrow severity and the number of years since tree death significantly affect the number of entry holes of the whitespotted sawyer larvae. In addition, tree species and status after windthrow influence their attractiveness to the whitespotted sawyer. These results could help forest managers to improve salvage logging plans after windthrow in boreal forest.