Pour être fiables au niveau opérationnel, les plans stratégiques d'aménagement forestier doivent inclure des indicateurs de performance financière. Autrement, récolter l’entièreté ou une partie de la possibilité forestière (PF) aboutit à un approvisionnement en bois d’une valeur inconnue pour l’industrie. Nous proposons une méthodologie afin de désagréger les volumes par groupe d’essences de la PF, d’y insérer des indicateurs de performance financière et d’estimer le potentiel de création de valeur de la PF au moyen d’un modèle d’optimisation tout en simulant différentes configurations du réseau d’usine et différents prix des produits forestiers vendus. Cette méthodologie nous permet de lier la solution optimale d’un modèle d’approvisionnement en bois à long terme avec la capacité de transformation du réseau d’usines de premières transformations et d’estimer les actions de récolte qui génèrent un flux financier positif. L’incertitude liée à l ’évolution du prix des produits forestiers est prise en compte puisqu’il s’agit du facteur le plus imprévisible dans la chaîne de valeur. Les variations de prix ont été modélisées grâce au processus géométrique d’Ornstein-Ulhenbeck. Nous appliquons notre méthodologie dans une unité d’aménagement comportant une majorité de peuplements forestiers mixte s au Québec, Canada. Les résultats démontrent que la faible demande pour le feuillu de faible qualité est un frein important à la réalisation du potentiel de création de valeur. Dans la majorité des cas, récolter l’entièreté de la PF conduit à un profit estimé non maximal. De ce fait, nous simulons l’implémentation d’une usine de granule transformant le feuillu de faible qualité. Les résultats montrent une amélioration du potentiel de création de valeur et démontrent l’utilité de la notion de potentiel de création de valeur lors de la planification stratégique en foresterie.

Les changements de couleur du bois au cours du séchage constituent un problème majeur pour l'industrie du bois. Les pertes financières occasionnées par ces changements de coloration sont très importantes. Les extractibles et les composants structuraux tels que les hémicelluloses et/ou la lignine participent au processus de coloration du bois lors du séchage. Il est important d'étudier les changements chimiques et anatomiques du bois en utilisant des méthodes appropriées. L'objectif de cette étude est d'étudier les changements en termes quantitatifs (teneur) et qualitatifs (distribution) de la lignine du bois de bouleau à papier (Betula papyrifera) et d'érable à sucre (Acer saccharum) au cours du séchage. L'hypothèse de travail est que le processus de séchage peut intervenir au niveau du développement des structures chromophores de la lignine, responsables du changement de coloration du bois. Pour cette étude, trente planches de 30 x 100 x 600 mm par espèce ont été séchées avec un programme conventionnel à moyenne température dans un séchoir de laboratoire. Des échantillons ont été prélevés à l'état vert, sec et à des humidités comprises entre 10 et 20%, 20 et 30% et entre 30 et 40%. Ces planches ont été soumises à des analyses chimiques, topo-chimiques et anatomiques afin d'en déterminer la teneur en lignine et la distribution de la lignine. La teneur en lignine a été déterminée comme lignine totale : lignine acide insoluble par la méthode de la lignine Klason modifiée plus la lignine acide-soluble et ces résultats ont été comparés aux résultats obtenus par la méthode spectrophotométrique avec le bromure d'acétyle. L'analyse topo-chimique a consisté à caractériser la lignine in situ et à déterminer semi-quantitativement les diverses couches des parois cellulaires du bois. L'analyse anatomique a consisté à analyser les parois lignifiées et mesurer le nombre de pixels par groupe de couleurs. Cette étude a permis de vérifier s'il existe une différence quantitative et qualitative de la lignine au cours du séchage du bois en fonction de la teneur en humidité, ainsi que de connaître l'influence du séchage sur la structure du bois. Les résultats de cette étude ont confirmé que le changement de couleur du bois de bouleau à papier et du bois d'érable à sucre au cours du séchage conventionnel n'est pas lié à la lignine mais qu'ils pourraient être liés essentiellement aux substances phénoliques du bois en présence d'oxygène et d'eau

Cette étude s’inscrit dans la mouvance internationale qui vise à développer et à mettre en place des mécanismes de marché efficaces pour lutter contre les changements climatiques. Dans le contexte québécois, cela s’est principalement traduit par la mise en place d’un système de plafonnement et d’échange de droits d’émission de gaz à effet de serre et d’un volet des crédits compensatoires (CrC). Contrairement à un projet de réduction de GES, un projet de séquestration de carbone en milieu forestier est intrinsèquement non permanent. Cette caractéristique limite le potentiel réel des CrC délivrés à annuler ou compenser la totalité des effets négatifs résultant d’une émission de GES dans l’atmosphère. C’est principalement pour cette raison que le secteur forestier est actuellement exclu du volet des CrC québécois. Actuellement, peu importe le type de marché (volontaire ou réglementaire), l’approche de délivrance de CrC adoptée pour les projets de séquestration de carbone anticipe un bénéfice climatique, forçant ainsi les promoteurs de projet et les autorités d’un volet de CrC à mettre en place des mesures contraignantes et à long terme de suivi pour assurer l’intégrité environnementale. L’objectif du projet de recherche est de proposer une nouvelle approche de quantification et de délivrance de CrC pour les projets de séquestration de carbone. À l’instar de l’approche actuelle, l’approche proposée doit non seulement quantifier et récompenser une quantité de carbone séquestré, mais également et surtout, quantifier et récompenser la dimension temporelle implicite aux bénéfices de maintenir une quantité de carbone hors de l’atmosphère pendant une période de temps donnée. En utilisant le forçage radiatif comme indicateur d’un effet sur le système climatique, l’approche démontre qu’il est possible d’intégrer ces deux variables dans la détermination du nombre de CrC à délivrer à un promoteur de projet. Par conséquent, les contraintes associées au critère de la permanence deviennent caduques. / This study is part of the international movement to develop and implement effective market mechanisms to fight climate change. In Québec, this is mainly reflected in the establishment of a cap-and-trade system for greenhouse gas emission allowances and an offset credit component. Unlike a GHG reduction project, a forest carbon sequestration project is inherently non-permanent. This feature limits the real potential to cancel or offset all the negative effects resulting from a GHG emission into the atmosphere behind the used of an offset credit (OCr). It is mainly for this reason that the forestry sector is currently excluded from the Quebec OCr component. Currently, regardless of the type of market (voluntary, regulatory), the OCr issuance approach adopted for carbon sequestration projects anticipates a climate benefit, forcing project proponents and OCr to put in place binding and long-term follow-up measures to ensure the environmental integrity. The main objective of the research project is to propose a new approach for quantifying and delivering OCr for carbon sequestration projects. Like the current approach, the proposed approach must not only quantify and reward a quantity of carbon sequestered, but also and above all, quantify and reward the temporal dimension implicit in the creation of climate benefits associated with the maintenance of an amount of carbon out of the atmospheric atmosphere for a given period of time. Using radiative forcing as an indicator of an effect on the climate system, the approach demonstrates that it is possible to integrate these two variables into the determination of the number of OCrs to be delivered to a project promoter. As a result, the constraints associated with the permanence test become obsolete.

Les infrastructures canadiennes se faisant de plus en plus vieillissantes, il est primordial d'en effectuer une surveillance régulière afin de garantir la sécurité publique. L'inspection des infrastructures consiste à suivre les déformations tridimensionnelles d'une structure sur une période donnée. Les techniques de photogrammétrie à courte portée figurent parmi les solutions permettant d'élaborer des modélisations 3D précises de structure et d'en réaliser la surveillance. Malgré leurs nombreux avantages, elles impliquent un nombre important d'étapes dont la qualité de réalisation dépend de l'expertise de l'opérateur. Ce mémoire présente la solution ergonomique de photogrammétrie courte portée qui a été élaborée pour l'acquisition et la modélisation 3D d'objets complexes. Plus spécifiquement, les composants de cette solution visent à apporter une assistance à un utilisateur non expert en photogrammétrie lors de l'acquisition des prises de vue afin de lui permettre de respecter les tolérances relatives à la configuration d'acquisition qui garantiront que le modèle 3D élaboré répond aux spécifications de précision et de complétude attendues.

Une scierie présente souvent une grande variabilité du niveau de production journalier. Une partie de cette fluctuation est causée par la variation de la dimension de la matière première. Cette variation engendre des problèmes importants de flux du bois. Pensons notamment aux surcharges de pièces à certains centres-machines, alors que d'autres manquent de matériel. Cela occasionne une sous-utilisation du potentiel des équipements de sciage et résulte en une perte de productivité. Certaines scieries ont implanté des méthodes de triage en forêt selon la dimension des tiges. Les tiges sont séparées en deux ou trois catégories de diamètres. Elles sont empilées séparément dans la cour à bois de la scierie. La scierie est ensuite alimentée en utilisant les empilements en alternance. Cela permet d'exercer un certain contrôle sur la façon dont le bois entre dans la scierie. Toutefois, les gains éventuels de cette façon d'opérer n'ont jamais été documentés ou évalués clairement. Comme le tri des tiges engendre des coûts supplémentaires, il apparaît important d'établir s'il y a un gain de productivité pour la scierie, afin d'évaluer la rentabilité globale de cette opération de triage. L'objectif principal de ce projet est donc d'évaluer les éventuels bénéfices associés à l'utilisation d'une matière première triée selon ses dimensions. Le logiciel QUEST, un simulateur de procédés manufacturiers par événements discrets, a été configuré pour représenter les aspects concernant le flux des pièces d'une scierie. Auparavant, le logiciel Optitek, un simulateur de débitage, a été mis à contribution pour obtenir des solutions de débitage, propres à la scierie étudiée, pour 255 billes échantillons scannées. Le design de la scierie a été recréé dans le logiciel QUEST. Les vitesses d'avance des convoyeurs et les vitesses d'alimentation des équipements ont été incluses ainsi que les différentes options de cheminement des pièces dans la scierie. L'efficacité des équipements a été considérée en incorporant la fréquence et la durée des arrêts par machine. De plus, des efforts ont été mis afin de bien cerner et de reproduire, dans le modèle, les décisions humaines ayant une influence sur le flux des pièces. Un modèle de flux représentant la situation actuelle de la scierie a ainsi été obtenu. Le modèle a été ensuite modifié afin d'y inclure une étape de tri des tiges selon trois classes de diamètre à hauteur de souche (DHS). Pour gérer la façon dont le bois des différentes classes de dimension est amenée à la scierie, différents indicateurs de l'état du système de production ont été utilisés à tour de rôle. Ces indicateurs sont : le volume moyen des billes écorcées des cinq dernières minutes, le niveau d'occupation des bacs de classement des billes et le volume moyen des tiges tronçonnées. Pour chacun de ces indicateurs, des bornes ont été établies, par essais et erreurs, en vue d'appliquer des recettes d'alimentation à partir des trois catégories de dimension des tiges. Le modèle de référence, c'est-à-dire celui où il n'y a aucun tri de la matière première, a été utilisé afin de simuler 65 factions de travail. Les résultats ont ensuite fait l'objet d'analyses statistiques afin de vérifier l'existence d'une relation entre le volume de sciage produit dans une faction de travail et certaines variables explicatives. Des équations, obtenues par analyses de régression multiple, ont été établies afin d'exprimer la productivité de la scierie sous l'angle de la production de sciage brut en volume nominal. Les variables explicatives qui ont été retenues dans ces équations sont le volume des billes sciées et les arrêts au poste d'éboutage. De la même façon, le modèle incluant le tri des tiges en trois classes de dimension a été simulé. Des séries de simulations ont été réalisées pour chacune des trois méthodes de contrôle de l'alimentation. Les résultats ont été analysés par régression multiple et des équations exprimant la production en fonction du volume des billes sciées et des arrêts au poste d'éboutage ont été établies. En comparant les différentes équations de productivité, et ce au même niveau des variables explicatives, il a été possible de vérifier les gains possibles associés au triage des tiges. Il ressort des résultats que le tri des tiges selon leurs dimensions peut améliorer de façon appréciable la productivité de la scierie. Cependant, la méthode utilisée pour contrôler l'alimentation influence de façon très importante les gains.

Similar to the intensive developments in Geographic Information Systems (GIS) and spatial databases, the field of urban geosimulation was increasingly used in recent years, with an emphasis on high-resolution applications. This recent tendency does not agree however with the traditionally homogeneous spatial representation provided by regular cellular automata which are commonly used as the spatial structures of geosimulation applications. Several issues are raised in the literature, including reports of limitations in spatial reasoning and a lack of realism related to such spatial representations. The few solutions that, so far, deviate from the ‘dogma of regularity of the spatial representation’ are also subject to recent criticism. In this context, we propose an alternative multi-scale model based on the Voronoi diagram of polygons, which matches geographic features of the urban environment. The proposed theoretical model was developed and tested in the context of a urban geosimulation using high resolution spatial data, in the form of registered parcels of irregular shapes and sizes. The first results of the approach demonstrate the potential of our model in the context of urban geosimulation. Finally, based on our extensive analysis of the main approaches of space segmentation, we propose a schematic method to choose a spatial decomposition suited to urban geosimulation.

La caractérisation chimique des bois raméaux fragmentés (BRF) et du bois de tronc de Trema orientalis et de Leucaena leucocephala a révélé un plus fort degré de lignification dans les branches de Trema que dans le tronc, alors que le résultat inverse a été observé pour le Leucaena. De même des plus forts taux en cendres ont été trouvés dans les branches que dans le tronc, avec des valeurs globalement plus élevées pour le Trema. Par ailleurs, le ratio C/N déterminé par analyse élémentaire, a révélé des valeurs plus élevées pour le bois de tronc que pour les BRF des deux essences. En revanche, le ratio lignine/N des branches, naturellement plus faible, a conduit à la prédiction selon laquelle la décomposition de la matière ligno-cellulosique des branches serait plus rapide que celle du bois de tronc. De plus, les meilleurs ratios C/N et lignine/N ont été trouvés pour Leucaena. Enfin plusieurs composés identiques, dérivés de la lignine, ont été majoritairement identifiés par pyrolyse-GC-MS dans le bois de tronc comme dans les BRF. / The chemical characterization of ramial chipped wood (RCW) and of the T. orientalis and the L. leucocephala stem woods has shown a higher degree of lignification in the branches of Trema than in the stem woods whereas reverse results have been found for the Leucaena. Besides, higher rates in ashes have been found in the branches than in the trunk, with values globally higher for Trema. The C/N ratio, determined by elementary analysis, has revealed higher values for stem wood than for the RCW of the two species. In contrast, the lignin/N ratio of the branches, naturally low, for the two species, has led to the prediction stating that the decomposition of the lignin-cellulosic matter of the branches would be faster than that of the stem wood. Besides, best ratio C/N and lignin/N have been found for Leucaena. At last, several identical compounds, derivatives of the lignin, have been mostly identified in the stem wood as in the RCW.

La récurrence et l’ampleur des catastrophes naturelles présentent aujourd’hui des enjeux sociétaux majeurs, notamment sous l’angle de l’aménagement du territoire et de la gestion foncière pour réduire le risque inhérent à l’occupation humaine des zones vulnérables. En effet, la région dakaroise au Sénégal connait depuis les années 2000 des inondations saisonnières récurrentes, occasionnant des dommages importants. La ville périphérique de Pikine est la plus touchée. Entre 2005 et 2009, 360 000 personnes ont été touchées directement par les inondations dans la banlieue dakaroise (IAGU, 2009). Ces évènements saisonniers ne cessent d’accroître la vulnérabilité de la population, souvent pauvre, qui n’a d’autres options que d’habiter dans ces zones à risque. La présente étude de cas abordera les questions suivantes : Quels sont les facteurs d’occupation de ces zones à risques? Quelles sont les interrelations entre la gestion foncière et la vulnérabilité aux catastrophes naturelles? Quelles sont les interventions foncières mises en œuvre pour atténuer le risque d’inondation? L’obtention de réponses à ces questions nous permettra de mieux comprendre les caractéristiques foncières de la vulnérabilité, dans le but de proposer une stratégie de gestion du foncier à risque. / The recurrence and Scale of natural disasters have currently significant societal challenges, especially when looked at from the angle of territorial planning and land management for the reduction of the risk inherent to human settlement in vulnerable areas. As a matter of fact, the region of Dakar, Senegal, has been facing recurring seasonal floodings for decades, causing significant damage. Pikine, a town in the suburbs, is the most affected. Between 2005 and 2009 it is estimated that 360,000 people have been directly affected by floodings in that suburban area of Dakar (IAGU, 2009). These seasonal events continue to increase the vulnerability of the population who is often poor and has no option but to live in those areas at risk. This case study will address the following question: What are the factors associated with the settlements in those areas at risk? What are the interrelationships between land management and vulnerability to natural disasters? What land-management-related interventions have been implemented to mitigate the risk of flooding? The answers to these questions will enable us to better understand the land-management-related characteristics of vulnerability.

L'aménagement forestier doit être durable afin de maintenir la productivité des écosystèmes forestiers et leur capacité à s'adapter aux changements climatiques. Les feux constituent le principal facteur de perturbation de la possibilité et de la capacité de régénération des forêts boréales du Nord-Est de l'Amériques du Nord. Or, au Québec, l'exploitation des forêts pour la production du bois s'est déplacée vers le nord où la fréquence des feux réduit sensiblement la productivité des forêts du fait de la fréquence des accidents de régénération. Ainsi, dans le cadre des recommandations du gouvernement du Québec qui a fixé une limite nordique au-delà de laquelle l'aménagement ne peut pas être autorisé, des études s'avèraient nécessaires pour mieux évaluer l'impact des feux lors de l'élaboration de stratégies d'aménagement durable. En effet, la relation entre la variation de la fréquence des feux et la possibilité forestière reste mal comprise dans les forêts boréales nordiques. Cette thèse met en lumière l'interaction entre les feux, la productivité, l'ouverture des peuplements et la possibilité forestière dans un contexte d'aménagement forestier durable. Son argument de base consiste à soutenir que l'anticipation de telles répercussions permet d'améliorer l'aménagement des forêts dans un contexte de changement des régimes de feu et de dynamique d'ouverture de la forêt. Elle utilise une triple approche basée sur l'estimation de la productivité à l'échelle du paysage, la simulation de la dynamique forestière et la simulation de l'approvisionnement en bois. Elle parvient ainsi à montrer l'importance du régime de feu dans la détermination des accidents de régénération par la différence entre les abondances des peuplements potentiellement et actuellement productifs, la proportion de peuplements ouverts étant tributaire du climat régional et des variations périodiques du taux de brûlage. Par ailleurs, ces facteurs affectent directement le potentiel d'approvisionnement en bois dans un contexte d'aménagement forestier durable, particulièrement dans les régions sensibles et à cheval sur la limite nordique des forêts commerciales.

L’utilisation d’adhésifs issus de matériaux renouvelables dans les composites à base de bois, et en particulier dans l’industrie des panneaux, suscite beaucoup d’intérêt depuis de nombreuses années. Aujourd’hui, des résines pétro-sourcées comme l’Urée-Formaldéhyde (UF), la Mélamine Urée-Formaldéhyde (MUF) ou encore le Phénol-Formaldéhyde (PF), se sont imposées face aux résines bio-sourcées et ce depuis le début du XXème siècle par leur efficacité, mais surtout leur faible coût supporté par le développement des industries pétrochimiques. Cependant, avec le déclin programmé du pétrole et la sensibilité croissante du public face aux problématiques environnementales, de nombreux industriels se tournent de plus en plus vers des voies alternatives aux résines pétro-sourcées. Parmi les pistes alternatives étudiées, outres les résines bio-sourcées à base de soja, les lignines représentent un type de polymères qui semblent susciter un regain d’intérêt comme sources d’adhésif. En effet, les lignines, que l’on retrouve notamment dans le bois, constituent l’adhésif naturel des plantes supérieures et sont situées principalement au niveau des parois cellulaires où elles assurent la cohésion entre les fibres et la rigidité de l’ensemble de l’architecture végétale. De plus, leur structure polyphénolique leur permet une réactivité similaire à celle observée chez les résines phénoliques d’origines pétrosourcées. La transition de l’industrie papetière vers des unités de bio-raffinage, où les coproduits de la mise en pâte telles que les lignines seront mieux valorisées et le développement rapide de la chimie verte où les « déchets » de l’industrie du bois, tels que les écorces, seront eux aussi mieux utilisés sont autant de facteurs qui pourraient favoriser le développement de nouveaux adhésifs bio-sourcés dans les prochaines années. L’objectif de ce projet était de déterminer le potentiel de valorisation des écorces d’érable rouge, Acer rubrum, et d’érable à sucre, Acer saccharum, par le truchement des lignines qu’elles contiennent en d’en faire une source de production d’adhésifs naturels destinées à des panneaux de particules de bois exempts de formaldéhyde. Ces lignines ont été à la base de différentes formulations de résines dont l’une s’est révélée plus efficace comme adhésif comparativement à certaines résines pétro-sourcées. / The use of adhesives from renewable materials in wood composites, particularly in the panel industry, has been a subject of interest for many years. Nowadays, the main petrochemical resins used such as Urea-Formaldehyde (UF), Melamine Urea- Formaldehyde (MUF) or even Phenol-Formaldehyde (PF), stood out versus natural resins in the early XXth century by their efficiency, but especially their low cost carried by the development of the petroleum industries. However, with the programmed shortage of oil, and the increasing sensitivity of the public towards environmental issues, more and more manufacturers are looking for alternatives to the pretrochemical resins. Among these studied alternatives, except the soya-based adhesives, lignins are a type of polymer that raised an interest as adhesive. Indeed, inside the wood, lignins are the natural adhesive of superior plants and are mainly located in wood cells where they bind fibers and maintain the rigidity of the whole plant architecture. Moreover, their polyphenol structure allows a similar reactivity to what is observed with petrochemical resins. The transition from paper mills to biorefinery units, where the co-products of pulping such as lignin are valued and the rapid development of green chemistry where the "wastes" of the wood industry, such as barks, are used, are all factors that suggest the growth of these new bio-sourced adhesives in the upcoming years. The objective of this project was to study the potential valorization of the red maple, Acer rubrum, and sugar maple, Acer saccharum, barks by the recovery of their lignins and to use them as a source of bioadhesive for wood panels free of formaldehyde. Based on these lignins, different resins were developed, one of which proved to be more successful than some petrochemical ones