Submitted by PAULO ALVES DE MELO null (paulomelo@ufpa.br) on 2017-05-25T23:57:52Z No. of bitstreams: 1 Tese_Final_Repositório.pdf: 16627321 bytes, checksum: a4bd6cddc00e1e394f11249a9fcf1af2 (MD5) / Rejected by Luiz Galeffi (luizgaleffi@gmail.com), reason: Solicitamos que realize uma nova submissão seguindo as orientações abaixo: A ficha catalográfica deve estar na página seguinte à folha de rosto, seguida pela folha de aprovação. Por favor, corrija o arquivo e realize uma nova submissão. Agradecemos a compreensão. on 2017-05-30T15:56:47Z (GMT) / Submitted by PAULO ALVES DE MELO null (paulomelo@ufpa.br) on 2017-05-30T20:21:08Z No. of bitstreams: 1 Tese_Final_Repositório.pdf: 16619713 bytes, checksum: 90412f1e8273228ea3a89dd6fc91022c (MD5) / Approved for entry into archive by Luiz Galeffi (luizgaleffi@gmail.com) on 2017-05-31T12:46:51Z (GMT) No. of bitstreams: 1 melo_pa_dr_prud.pdf: 16619713 bytes, checksum: 90412f1e8273228ea3a89dd6fc91022c (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-31T12:46:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 melo_pa_dr_prud.pdf: 16619713 bytes, checksum: 90412f1e8273228ea3a89dd6fc91022c (MD5) Previous issue date: 2017-05-16 / Le travail visant objectif à la cartographie et le zonage de formations de Mauritia flexuosa L. f . (buriti) et de palmiers qui leur sont associés, comme Euterpe oleracea Mart (açaí), Astrocaryum vulgare (tucumã), Bactris acanthocarpa (mararajá) Astrocaryum murmuru Mart (murmuru) et Geonoma baculifera (ubim) dans la micro-région de Salgado Paraense. La cartographie et la caractérisation des unités de paysage visant à prouver leur potentiel pour la stabilité écologique comme un refuge et l'élevage des animaux et la protection des sources et la conservation des eaux souterraines dans le micro-région. Les objectifs ont également consisté à appliquer la théorie du paysage (PASSOS 2013, BERTRAND; BERUTCHACHVILI 2007, SOCHAVA, 1977, TRICART; KILIAN, 1979) dans le zonage de l'environnement dans le niveau micro-régional et municipal, en prenant comme base la taxonomie bertrandiana (géosystème , geofácie et geótopo) des unités de plateaux côtiers avec des formations secondaires fortement altérées et les plaines inondables les plaines inondables et les zones inondées où il y a des palmeraies. Les unités de paysage étaient enquadras dans les tableaux pour décrire ses caractéristiques physiques et les formes de propriété, avec plus d'individualisation des cartes thématiques avec l'utilisation de la télédétection, géolocalisation et sur le terrain pour comprendre l'agencement de la végétation par le développement des pyramides de végétation (PASSOS, 2013) en loci. Les résultats du sondage démontrent la pertinence de zonage environnemental dans la gamme en surbrillance, et la pertinence de la notion de paysage et de sa pertinence pour la compréhension de la spatialité dans une perspective systémique; en plus de servir de documents pour aider à la gestion et à la préservation des derniers échantillons de forêt dense de cet sous espace amazonien. / O trabalho teve como objetivo o mapeamento e zoneamento das formações de Mauritia flexuosa L. f. (buriti) e palmeiras a elas associadas, como Euterpe oleracea Mart (açaí), Astrocaryum vulgare (tucumã), Bactris acanthocarpa (marajá), Astrocaryum murumuru Mart (murumuru) e Geonoma baculifera (ubim) na Microrregião do Salgado Paraense. O mapeamento e caracterização destas unidades de paisagem visou comprovar o seu potencial para a estabilidade ecológica como refúgio e reprodução de fauna e para a proteção de nascentes e conservação dos lençóis freáticos na microrregião. Os objetivos consistiram ainda em aplicar a teoria da paisagem (PASSOS, 2013, BERTRAND; BERUTCHACHVILI, 2007, SOCHAVA, 1977, TRICART; KILIAN, 1979) no zoneamento ambiental na escala microrregional e municipal, tomando-se por base a taxonomia bertrandiana (geossistema, geofácie e geótopo) das unidades de tabuleiros costeiros com formações secundárias fortemente alteradas e planícies aluviais de várzeas e igapós onde ocorrem os palmeirais. As unidades de paisagem foram enquadradas em tabelas para se descrever suas principais características físicas e formas de apropriação, com posterior individualização em mapas temáticos com uso de sensoriamento remoto, geoposicionamento e trabalhos de campo para compreensão do arranjo vegetacional através da elaboração de pirâmides de vegetação (PASSOS, 2013) nos loci. Os resultados da pesquisa demonstraram a pertinência do zoneamento ambiental nas escalas ressaltadas, bem como a atualidade do conceito de paisagem e sua relevância para a compreensão da espacialidade numa perspectiva sistêmica; além de servirem como documentos para auxiliar na gestão e na preservação das últimas amostras de floresta ombrófila densa deste sub espaço amazônico.

Plus de la moitié de la population mondiale vit de nos jours dans les villes. Cette proportion s'élève à 77.5% en France. La densité importante de la population urbaine provoque plusieurs problèmes environnementaux tels que les bruits, les canicules urbaines, les pollutions chimiques ou la pollution magnétique. Dans une ville, les habitants pourraient obtenir des informations sur ces phénomènes grâce aux infrastructures informatiques et au partage de l'information entre services techniques et citoyens. Si l'un des objectifs des villes intelligentes est d'améliorer la gestion des ressources - comme l'eau et l'électricité - un autre est de pouvoir contrôler jour après jour ce qui se passe dans la ville au niveau du climat et des pollutions en collectant des informations locales et en les affichant sur un portail public. Mais ces informations, généralement transmises sous forme de graphiques ou de cartes, ne sont pas faciles à interpréter. L’objectif de cette thèse est de proposer des solutions pour améliorer la représentation cartographique de phénomènes urbains dans leur contexte géographique afin que celle-ci soit facile à comprendre aussi bien pour les services techniques, que pour le grand public non spécialistes de ces phénomènes.Afin de faciliter la perception d’une carte de phénomène, nous proposons une représentation à différents niveaux de détail, une variété de choix de l’espace cartographique ; des symboles simples et adaptifs au phénomène et une identification automatique de zones particulières. Pour les niveaux de détail, nous adaptons la densité graphique aux différents niveaux de détail (optimisation préparatoire dans la base de données) et à l’échelle courante de visualisation (optimisation dynamique et interactive avec l’utilisateur). Pour le choix de l’espace cartographique, un phénomène peut être représenté sur l’ensemble de bâtiments, sur les rues ou sur une structure de géométrie quelconque saisie par l’utilisateur. Enfin pour l’identification automatique de zones particulières, nous identifions les valeurs extrêmes, dépassant le seuil de dangerosité ou les zones de forte dispersion de valeur importante, pour permettre à l’utilisateur de les localiser rapidement. Nous avons proposé aussi d’ajouter le concept de l’observateur et d’adapter la visualisation selon la position de l’observateur afin de diminuer la superposition entre les présentations 3D de différents niveaux de hauteur d’un phénomène, lorsqu’il varie en fonction de l’altitude (et qu’on dispose de ces données) / More than half of the world's population now lives in cities. This proportion is 77.5% in France. The high density of the urban population causes several environmental problems such as noise, urban heat waves, chemical pollution or magnetic pollution. In a city, the inhabitants could get all the information by the computer infrastructures and the information sharing between the citizens themselves. If one of the objectives of smart cities is to improve the management of resources - such as water and electricity - another is to be able to control day by day what is happening in the city in terms of climate and pollution by collecting local information and mapping it in the public portal of cartography. Although the link between civic services, the interactions between people and government institutions is very important, the concerned information, usually represented by graphics or maps, is not easy to for all people to understand and to interpret. Thus the objective of this thesis is to propose solutions to improve the representation of urban phenomena with their geographical context and at different levels of detail so that it becomes easy to understand for the general public.In order to facilitate the perception of a phenomenon map, we propose a representation at different levels of detail, from the most general to the most detailed and to adapt the graphic density to the level of detail (preparatory optimization in the database) and to the current visualization scale (dynamic and interactive optimization with the user); a various choices of the cartographic space, for example a phenomenon may be represented on the set of buildings or streets, or on any structure of geometry chosen by the user; simple and adaptive symbols to the phenomenon; and an automatic identification of particular zones: with extreme values, exceeding the threshold of dangerousness or with a large dispersion, this allows the user to quickly locate areas of interest throughout the visualization. We also proposed to add the concept of observer and adapt the visualization according to the position of the observer in order to reduce the superposition between the 3D presentations of different levels of height of a phenomenon, when it varies according to of the altitude (and that these data are available)

Ce travail de recherche vise à montrer l’intérêt de l’essaimage comme outil autour duquel peut s’articuler une panoplie de stratégies organisationnelles. Des coalitions stratégiques s’établissent et des liens de proximité se construisent entre les différentes entités constituant l’essaimage. La nature et l’intensité de ces liens dépendent de la nature de la stratégie d’essaimage adoptée ainsi que des logiques endogènes qui lui sont associées. Ainsi, en vue de contribuer à une meilleure compréhension de cette pratique, le présent travail de recherche propose, en s’appuyant sur un cadre théorique et typologique, une grille de lecture opérationnelle mettant en évidence les multiples dimensions de l’essaimage. Pour ce faire, une démarche abductive fondée sur l’étude de cas multiples a été mobilisée. La stratégie de recensement et d’analyse des cas a été effectuée en trois étapes. D’abord, il s’agit d’une exploration préliminaire qui a pour intérêt, de faire ressortir les cas d’analyse à partir d’entretiens réalisés avec 22 responsables, a priori concernés par la pratique d’essaimage en Tunisie. Pour approfondir notre compréhension de la pratique, des analyses thématiques des entrevues ont été menées en profondeur auprès des responsables de cellules d’essaimage. Enfin, en vu de repérer les articulations logiques entre ces dimensions de l’essaimage qui viennent d’être cernées, l’exploration qualitative s’est aussi consolidée par l’étude de 7 cartes cognitives de responsables ayant vécu des expériences variées d’essaimage. Les résultats empiriques obtenus ont permis de relever l’existence de diverses trajectoires de mise en œuvre de l’essaimage, dont le sens, la direction et la logique diffèrent d’une entreprise à une autre. En outre, la lecture des représentations mentales des dirigeants des cellules d’essaimage nous ont permis de confirmer l’importance des facteurs externes reliés à l’environnement et des facteurs internes reliés à l’optimisation des ressources dans la modélisation du processus. Cette analyse cognitive a laissé aussi apparaitre quelques pistes de réflexion relative à la prédominance des objectifs stratégiques de gestion de l’innovation et de valorisation des résultats de la recherche scientifique dans certaines entreprises essaimantes. / This research aims to show the importance of spin-off as a tool around which various organizational strategies can be articuled. In this respect, a number of strategic coalitions and close links are etablished among the different entities constituting spin-off. So, the nature and intensity of these relationships depend on the nature of the adopted spin-off strategy as well as the endogenous rationale associated with it. Thus, in order to shape a better understanding of the procedure, this research suggests, based on a theorical and typological framework, a practical outline which highlights the multiple dimensions of spin-off. Consequently, an abductive research strategy based on multiple case studies has been implemented.

Cette thèse traite de la cartographie et de la reconnaissance de lieux par vision en robotique mobile. Les recherches menées visent à identifier comment les modèles de localisation peuvent être améliorés en enrichissant les représentations existantes afin de mieux exploiter l'information visuelle disponible. Les problèmes de la cartographie et de la reconnaissance visuelle de lieux présentent un certain nombre de défis : les solutions doivent notamment être robustes vis-à-vis des scènes similaires, des changements de points de vue de d'éclairage, de la dynamique de l'environnement, du bruit des données acquises. La définition de la manière de modéliser et de comparer les observations de lieux est donc un élément crucial de définition d'une solution opérationnelle. Cela passe par la spécification des caractéristiques des images à exploiter, par la définition de la notion de lieu, et par des algorithmes de comparaison des lieux. Dans la littérature, les lieux visuels sont généralement définis par un ensemble ou une séquence d'observations, ce qui ne permet pas de bien traiter des problèmes de similarité de scènes ou de reconnaissance invariante aux déplacements. Dans nos travaux, le modèle d'un lieu exploite la structure d'une scène représentée par des graphes de covisibilité, qui capturent des relations géométriques approximatives entre les points caractéristiques observés. Grâce à cette représentation, un lieu est identifié et reconnu comme un sous-graphe. La reconnaissance de lieux exploite un modèle génératif, dont la sensibilité par rapport aux similarités entre scènes, aux bruits d'observation et aux erreurs de cartographie est analysée. En particulier, les probabilités de reconnaissance sont estimées de manière rigoureuse, rendant la reconnaissance des lieux robuste, et ce pour une complexité algorithme sous-linéaire en le nombre de lieux définis. Enfin les modèles de lieux basés sur des sacs de mots visuels sont étendus pour exploiter les informations structurelles fournies par le graphe de covisibilité, ce qui permet un meilleur compromis entre la qualité et la complexité du processus de reconnaissance. / This thesis deals with the task of appearance-based mapping and place recognition for mobile robots. More specifically, this work aims to identify how location models can be improved by exploring several existing and novel location representations in order to better exploit the available visual information. Appearance-based mapping and place recognition presents a number of challenges, including making reliable data-association decisions given repetitive and self-similar scenes (perceptual aliasing), variations in view-point and trajectory, appearance changes due to dynamic elements, lighting changes, and noisy measurements. As a result, choices about how to model and compare observations of locations is crucial to achieving practical results. This includes choices about the types of features extracted from imagery, how to define the extent of a location, and how to compare locations. Along with investigating existing location models, several novel methods are developed in this work. These are developed by incorporating information about the underlying structure of the scene through the use of covisibility graphs which capture approximate geometric relationships between local landmarks in the scene by noting which ones are observed together. Previously, the range of a location generally varied between either using discrete poses or loosely defined sequences of poses, facing problems related to perceptual aliasing and trajectory invariance respectively. Whereas by working with covisibility graphs, scenes are dynamically retrieved as clusters from the graph in a way which adapts to the environmental structure and given query. The probability of a query observation coming from a previously seen location is then obtained by applying a generative model such that the uniqueness of an observation is accounted for. Behaviour with respect to observation errors, mapping errors, perceptual aliasing, and parameter sensitivity are examined, motivating the use of a novel normalization scheme and observation likelihoods representations. The normalization method presented in this work is robust to redundant locations in the map (from missed loop-closures, for example), and results in place recognition which now has sub-linear complexity in the number of locations in the map. Beginning with bag-of-words representations of locations, location models are extended in order to include more discriminative structural information from the covisibility map. This results in various representations ranging between unstructured sets of features and full graphs of features, providing a tradeoff between complexity and recognition performance.

La cartographie des sols est d’une importance particulière pour bien comprendre leurs organisations, localisation, distribution spatiale, ainsi que leurs caractéristiques. Comprendre l’interrelation entre ces variables est une étape critique pour concevoir l’équilibre complexe des processus chimiques et physiques pour rendre, notamment, les écosystèmes agricoles plus productifs. Cette recherche explore le potentiel de la synergie entre les analyses au laboratoire, le GPS, les SIG et les méthodes d’interpolations déterministes (Spline et Inverse-Distance connue sous le nom IDW) et probabilistes (Krigeage ordinaire et Krigeage universel) pour cartographier les types de sols dans un environnement semi-aride. Pour atteindre nos objectifs, nous avons échantillonnés 254 points répartis de façon presque régulière en considérant toutes les classes de sols couvrant notre site d’étude.

La navigation autonome est l'un des plus grands challenges pour un robot autonome. Elle nécessite la capacité à localiser sa position ou celle de l'objectif et à trouver le meilleur chemin connectant les deux en évitant les obstacles. Pour cela, les robots utilisent une carte de l'environnement modélisant sa géométrie ou sa topologie. Cependant la construction d'une telle carte dans des environnements de grande dimension est ardue du fait de la quantité de données à traiter et le problème de la localisation peut devenir insoluble. De plus, un environnement changeant peut conduire à l'obsolescence rapide du modèle. Comme démontré dans cette thèse, l'ajout d'information de nature sémantique dans ces cartes améliore significativement les performances de navigation des robots dans des environnements réels. La labélisation d'image permet de construire des modèles extrêmement compacts qui sont utilisés pour la localisation rapide en utilisant une approche basée comparaison de graphes. Ils sont des outils puissants pour comprendre l'environnement et permettent d'étendre la carte au-delà des limites perceptuelles du robot. L'analyse statistique de ces modèles est utilisée pour construire un embryon de sens commun qui est ensuite utilisé pour détecter des erreurs de labélisation et pour mettre à jour la carte en utilisant des algorithmes conçus pour maintenir une représentation stable en dépits des occlusions créées par les objets dynamiques. Finalement, la sémantique est utilisées pour sélectionner le meilleur chemin vers une position cible en fonction de critères de haut niveau plutôt que métriques, autorisant une navigation intelligente. / Utonomous navigation is one of the most challenging tasks for mobile robots. It requires the ability to localize itself or a target and to find the best path linking both positions avoiding obstacles. Towards this goal, robots build a map of the environment that models its geometry or topology. However building such a map in large scale environments is challenging due to the large amount of data to manage and localization could become intractable. Additionally, an ever changing environment leads to fast obsolescence of the map that becomes useless. As shown in this thesis, introducing semantics in those maps dramatically improves navigation performances of robots in realistic environments. Scene parsing allows to build extremely compact semantic models of the scene that are used for fast relocalization using a graph-matching approach. They are powerful tools to understand scene and they are used to extend the map beyond perceptual limits of the robot through reasoning. Statistical analysis of those models is used to build an embryo of common sens which allows to detect labeling errors and to update the map using algorithms designed to maintain a stable model of the world despite occlusions due to dynamic objects. Finally semantics is used to select the best route to a target position according to high level criteria instead of metrical constraints, allowing intelligent navigation.

Ces dernières années, de nouvelles méthodes de collecte de données géospatiales basées sur la contribution du public se sont développées. L’information géographique volontaire ou «Volunteered Geographic Information (VGI)» en anglais, renvoie à des contextes dans lesquels les citoyens génèrent volontairement du contenu géospatial et le partage avec le reste de la communauté. OpenStreetMap est l'un des projets VGI les plus réussis. Il vise à créer une carte du monde modifiable et gratuite. Les citoyens peuvent participer à ce projet en créant de nouvelles fonctionnalités, en modifiant celles existantes ou en ajoutant des valeurs d'attribut aux objets cartographiés. Les valeurs d'attribut sont stockées dans la base de données OSM sous forme de paires «clé = valeur». Il existe trois façons de participer à OSM: numériser des images aériennes, importer des coordonnées GPS ou importer un ensemble de données. Aucune expertise en géomatique ou SIG n'est requise pour participer au projet. De plus, il n'y a pas de règle prédéfinie pour le balisage et les participants OSM peuvent ajouter n'importe quelle clé ou valeur aux fonctionnalités. Par conséquent, il existe de réelles préoccupations concernant la qualité des données OSM. Cette recherche évalue la qualité de la base de données OSM sur la base des éléments de qualité mentionnés dans la norme ISO (ISO 19157: 2013). En raison de l'accès limité aux ensembles de données de référence, seules l'exhaustivité, la précision de la position, la précision des attributs et la précision de la forme géométrique sont évaluées dans cette recherche. Dans un premier temps, toutes les mesures proposées pour évaluer la qualité des données spatiales sont passées en revue. Ensuite, la qualité des bases de données des routes et des bâtiments OSM est évaluée à l'aide de ces mesures. Enfin, une analyse statistique est effectuée pour mesurer la corrélation entre les mesures de qualité et les indicateurs de qualité potentiels tels que la densité de la population, le niveau de revenu et la distance au centre de la ville. Ces indicateurs peuvent fournir un aperçu de la qualité des données OSM lorsqu'aucune donnée de référence n'est disponible / In the recent years, a new method of spatial data collection based on the public participation has emerged which is called Volunteered Geographic Information (VGI). In VGI projects, citizens voluntarily generate spatial content and share it with the rest of the community. OpenStreetMap is one of the most successful VGI projects that aims to create an editable, free map of the world. Citizens can participate in this project by creating new features, editing the existing ones or adding attribute values to the features. Attribute values are stored in OSM database as “key=value” pairs. There are three ways of participating in OSM: digitizing aerial images, importing GPS coordinates and importing a data set. No expertise in geomatics or GIS is required for participating in the project. Furthermore, there is no pre-defined rule for tagging and OSM participants can add any key or value to the features. Consequently, there are real concerns regarding the quality of OSM data. This research, propose to assesse the quality of OSM database based on the quality elements that are mentioned in ISO standard (ISO 19157:2013). Due to the limited access to reference data sets, only completeness, positional accuracy, attribute accuracy and shape accuracy are evaluated in this research. In the first step, all the measure that are proposed for assessing the quality of spatial data are reviewed. Then, the quality of OSM roads and buildings databases are assessed using these measures. Finally, the statistical analysis is done to measure the correlation between quality measures and potential quality indicators such as population density, income level and the distance to the center of the city. These indicators can provide an insight into the quality of OSM data where no reference data is available.

Une difficulté particulière dans le domaine de la cartographie de faits liés à la population correspond à représenter précisément la distribution de la population à l'intérieur des zones connues comme étant plus densément peuplées, notamment les zones urbaines. Pour cartographier de façon adéquate la population et les logements au Canada, il est donc nécessaire d'être en mesure de circonscrire préalablement les zones où la population réside dans les grandes villes canadiennes. On nomme cartographie dasymétrique, une cartographie permettant de représenter les zones résidentielles avec davantage de précision et de nuance que les cartes dites choroplèthes, c'est-à-dire des cartes se basant sur des limites arbitraires n'ayant pas nécessairement de lien direct avec le phénomène cartographié. L'objectif principal de ce mémoire est l'élaboration d'une méthodologie permettant de produire une couche de données géospatiales correspondant aux zones résidentielles des grandes villes canadiennes. Pour y arriver, un processus complet d'évaluation et de validation des données géospatiales représentant les surfaces bâties selon les méthodes les plus pertinentes à ce jour a d'abord été réalisé. Un processus itératif utilisant ces données validées et évaluées a ensuite été mis en œuvre pour tester différentes méthodes de production cartographique et finalement produire la couche cartographique la plus adaptée et précise possible au contexte de recherche. Ultimement, cette recherche a permis d'avoir une vue d'ensemble sur les méthodes et l'historique de la cartographie dasymétrique ainsi que d'évaluer la qualité de données dasymétriques existantes. Cette recherche a également permis de produire et de valider une couche géospatiale des zones résidentielles des grandes villes canadiennes utilisable dans le cadre du projet de *Cartographie de la vulnérabilité et de l'exposition aux vagues de chaleur accablante des populations vivant dans les logements des communautés canadiennes*. Cette couche géospatiale sera par ailleurs diffusée et mise à la disposition d'autres utilisateurs au Canada. / A particular challenge in the field of population mapping lies in accurately representing the distribution of the population within areas known to be more densely populated, including urban areas. To adequately map the population and housing in Canada, it is necessary to delineate the areas where the population resides in major Canadian cities. Dasymetric mapping refers to mapping products and methods that represent residential areas with more precision than choropleth maps, which are maps based on arbitrary or administrative boundaries that may not have a direct connection to the mapped phenomenon. The primary objective of this thesis is to develop a methodology to produce a geospatial data layer corresponding to residential areas in major Canadian cities. To achieve this, a comprehensive process of evaluating and validating geospatial data representing built-up surfaces using the most specialized methods to date was initially conducted. An iterative process utilizing these validated and evaluated data was then implemented to test different mapping production methods and ultimately produce a dasymetric map well suited for the research context of this project. Ultimately, this research provided an overview of dasymetric mapping methods and history, as well as an evaluation of the quality of existing dasymetric geospatial data layers. It also resulted in the production and validation of a geospatial layer of residential areas in major Canadian cities, which can be viewed and used by any user within the website of the *Mapping vulnerability and exposure to extreme heat waves* research project.

La cartographie de la ressource forestière se concrétise par la réalisation d’inventaires sur de vastes territoires grâce à des méthodes de mesure automatiques ou semi-automatiques à grandes échelles. En particulier, le développement du LiDAR (light detection and ranging) aéroporté a ouvert la voie à de nouvelles perspectives. Bien que le LiDAR aéroporté ait fait ses preuves comme outil d’inventaire et de cartographie, l’étude de la littérature scientifique sur le sujet met en évidence que les méthodes de traitement de l’information ont des limites et ne sont généralement valides que dans une région donnée et avec un système d’acquisition donné. En effet, un changement dans le dispositif d’acquisition entraîne des variations dans la structure du nuage de points acquis, rendant lesmodèles de cartographie de la ressource non généralisables. Dans le but de créer des modèles de cartographie de la ressource qui soient moins dépendants de la région d’étude et du dispositif d’acquisition utilisé pour les construire, il est nécessaire de comprendre d’où viennent ces variations et comment, à défaut de les éviter, les corriger. Nous explorons dans cette thèse comment des variations dans la configuration des systèmes d’acquisition de données peuvent engendrer des variations dans la structure des nuages de points. Ces questions sont traitées grâce à des modèles mathématiques théoriques simples et nous montrons, dans une certaine mesure, qu’il est possible de corriger les données de LiDAR aéroporté pour les normaliser afin de simuler une acquisition homogène réalisée avec un dispositif d’acquisition « standard » unique. Cette thèse aborde l’enjeu de proposer et d’initier, pour le futur, des méthodes de traitement de données reposant sur des standards mieux établis afin que les outils de cartographie de la ressource soient plus polyvalents et plus justes à grandes échelles / The mapping of the forest resource is currently achieved through inventories made across large territories using methods of automatic or semi-automatic measurements at broad scales. Notably, the development of airborne LiDAR (light detection and ranging) has opened the way for new perspectives in this context. Despite its proven suitability as a tool for inventories and mapping, the study of the scientific literature on airborne LiDAR shows that methods for processing the acquired information remain limited, and are usually valid only for a given region of interest and for a given acquisition device. Indeed, modifying the acquisition device generates variation in the structure of the point cloud that often restrict the range of application of resource evaluation models. With the aim of moving towards models for resourcemapping that are less dependent on the characteristics of both the study area and the of acquisition device, it is important to understand the source of such variation and how to correct it. We investigated, how variations in the settings of the data acquisition systems may generate some variation in the structure of the obtained point clouds. These questions were treated using simple theoretical and mathematical models and we showed, to a certain extent, that it is possible to correct the LiDAR data, and thus to normalise measurements to simulate homogeneous acquisitions with a “standard” and unique acquisition device. The challenge pursued in this thesis is to propose and initiate, for the future, data processing methods relying on better established standards in order to build more accurate and more versatile tools for the large-scalemapping of forest resources.

Tableau d'honneur de la Faculté des études supérieures et postdorales, 2014-2015 / De nos jours, les drones se présentent comme une nouvelle tendance dans le domaine de la télédétection civile grâce à leur capacité de combler plusieurs lacunes inhérentes aux plateformes conventionnelles. Les capteurs hyperspectraux embarqués sur ces systèmes figurent parmi les solutions en émergence et qui offrent de nouvelles opportunités en matière de cartographie de la surface terrestre. Cette solution se caractérise par l’acquisition des données à très hautes résolutions spectrale, spatiale et temporelle. Le présent travail vise à faire progresser les connaissances relatives à l'élaboration de cartographie des minéraux établie à partir d'images acquises à l'aide de cette solution. Il aborde notamment les problèmes liés aux distorsions inhérentes au processus d’acquisition des données et les méthodes permettant de les corriger. Il s’intéresse également à la conception d’une méthode de classification qui soit adaptée aux caractéristiques de ces données notamment en termes du grand volume et de la haute résolution spatiale. / Nowadays, unmanned aerial systems have become a new trend in the field of civilian remote sensing. These systems allow overcoming several shortcomings of conventional platforms. The hyperspectral sensors mounted on this type of platform are amongst the up and coming solutions that provide new opportunities for mapping land surface. This solution is characterized by the acquisition of data at very high spectral, spatial and temporal resolutions. The present work aims to advance knowledge about mineral mapping using images acquired with this solution. It particularly addresses issues related to the distortions of the data acquired from such a system and methods to correct them. It also focused on the conception of a classification method that is suited to the characteristics of these data particularly in terms of large volume and high spatial resolution.