Le Maroc connaît une augmentation rapide de la population urbaine due à la croissance démographique, à l'exode rural et à plusieurs autres paramètres sociaux, économiques, etc. Cette urbanisation, qui introduit des phénomènes assez complexes, a généré une multitude de problèmes : transports, manque d'équipements sociaux, dégradation de l'environnement, gestion de l'espace urbain, etc. Les agences urbaines ont été créées pour maîtriser ce phénomène à travers l'établissement de documents d'urbanisme définissant les règles d'utilisation du sol et le contrôle des activités urbaines.L'agence urbaine traite quotidiennement une quantité importante de données géographiques. A cet effet, l'enjeu de la mise en place d'un Système d'Information Géographique est de taille. La présente étude consiste à dresser un constat de la gestion urbaine dans la ville de Mohammedia et à approfondir, tant sur les volets théorique que pratique, la mise en œuvre d'un SIG pour la gestion urbaine afin de gérer les équipements publics, les voiries et générer automatiquement des notes de renseignements au sein de l'agence urbaine. Comment restructurer les bases de données spatiales déjà existantes afin de lancer une application SIG pour rénover la gestion urbaine ?Les systèmes d'information géographique (SIG) se positionnent aujourd'hui comme un puissant outil d'aide à la décision, particulièrement pour ce qui concerne la gestion de l'espace. L'intégration de la dimension spatiale, grâce aux SIG, permet désormais de localiser l'information et d'organiser les données de façon plus conviviale / Morocco knows a rapid development of Urban Population due to population growth, rural exodus and several parameters (social, economic…). This urbanization involving complex phenomena has generated multitude of problems (notably the transportation problem, the lack of social equipments, the environment damage, the difficulty of Urban Management…). The Urban Agencies have been created to bring under control this phenomenon by establishing Urbanism Documents which define the land use laws, and by controlling the urban activities.The urban agency handles daily a large amount of geographical data. To this end, the issue of the establishment of a Geographic Information System is size. This study is to draw up a report on urban management in the city of Mohammedia and deepen both the theoretical aspects and practical implementation of a GIS for urban management to manage public facilities, roads and automatically generate notes intelligence within the urban agency. How to restructure databases already existing spatial data to launch a GIS application to renovate urban management?Geographic information systems (GIS) today positioned as a powerful tool for decision support, particularly with regard to the management of the space. The integration of the spatial dimension, using GIS, now can locate information and organize data in a more user-friendly.

Le changement global, à travers l'impact des activités humaines sur les processus qui régulent le fonctionnement du système terrestre, pose des défis pour la société. L'accélération de multiples types de pressions humaines a eu des répercussions sur les systèmes socio-écologiques méditerranéens, notamment la réduction des contributions de la nature au bien-être humain, appelées services écosystémiques (SE). Un enjeu d’avenir est de comprendre comment les pressions sur les systèmes socio-écologiques (l'urbanisation, les pratiques de gestion des terres et les politiques de conservation de la nature) affectent l’approvisionnement des SE dans le bassin méditerranéen. L'objectif principal de cette thèse est d'analyser comment les flux de SE du bassin méditerranéen et les compromis entre eux sont affectés par les facteurs de changement. Une évaluation multidisciplinaire, couvrant de multiples échelles spatiales allant du bassin local au bassin méditerranéen a été utilisée pour analyser les changements dans l’offre et la demande de SE. Les impacts de l'urbanisation et des systèmes de gestion agricole couramment appliqués ce sont révélés négatifs sur l'offre de SE, ce qui pourrait entraver les progrès dans le cadre des objectifs de développement durable (ODD). Une meilleure gestion des systèmes d’utilisation des terres le long du gradient rural-urbain et l’engagement des acteurs pourraient donc contribuer à assurer les progrès des ODD. Les méthodes et les données choisies affectent les tendances des SE, les synergies et les compromis identifiés. Je conclus sur la nécessité d'appliquer une évaluation intégrée des SE pour fournir une estimation des tendances / Global change, through the impact of human activities on the processes that regulate the functioning of the earth system, poses important challenges to society. The acceleration of human pressures during the last decades has had profound impacts on mediterranean socio-ecological systems including the reduction of important contributions from nature to human well-being, referred to as ecosystem services (ES). There is growing concern about how pressures of social-ecological systems, in particular urbanization, land management practices and nature conservation policies, will affect the supply of ES in the mediterranean basin.The main goal of this thesis is to analyze how ES flows in the mediterranean basin area, and the trade-offs between them, are affected by drivers of change. To this end, a multidisciplinary assessment perspective, covering multiple spatial scales from the local to the mediterranean basin has been used to analyze changes in ES supply and demand. The revealed impacts of urbanization and commonly applied agricultural management systems negatively impact the supply of ES which may hinder the progress mediterranean countries strive for within the frame of the SDGs. Better management of land use systems along the rural-urban gradient and the engagement of stakeholders could help to assure progress towards the SDGs. The chosen methods and data affect the results with regards to ES trends, synergies and trade-offs detected. In this thesis I recognize the need to apply integrated ES assessment to provide the estimation of trends, and the existence of shared knowledge within stakeholder groups that can provide the much needed link between theory and practice

Thèse numérisée par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Les parcs nationaux canadiens ont pour mandat le maintien de l'intégrité écologique des écosystèmes. Pour accomplir cette mission, les gestionnaires doivent pouvoir compter sur une connaissance approfondie des caractéristiques et de la dynamique des milieux physiques qui supportent la biodiversité. Au Parc national du Canada Kouchibouguac, divers auteurs ont cherché à décrire le milieu physique, notamment par le biais de la cartographie des formations meubles et de la géomorphologie. Or, ces travaux ont été produits avec des objectifs et des méthodes différents, à diverses échelles et sur divers supports. Le portrait qui se dégage de l'ensemble comporte des incertitudes et des contradictions quant à certains faits ou à leur interprétation. Le projet de cartographie géomorphologique numérique du Parc national du Canada Kouchibouguac vise donc à produire une synthèse des connaissances géomorphologiques relatives à ce territoire. La méthodologie mise en oeuvre dans le cadre de ce projet consistait à répertorier et à comparer les informations disponibles, à les compléter et à tenter de résoudre les contradictions, en vue de produire une carte géomorphologique complète du parc. Cette démarche s'appuyait principalement sur la photointerprétation, des vérifications sur le terrain, des analyses granulométriques de sédiments et, finalement, la cartographie numérique. Au terme du processus, la carte géomorphologique et la banque de données géospatiales remises aux gestionnaires du parc pourront être intégrées au système d'information géographique en place. La démarche n'a pas permis de répondre entièrement aux questions soulevées lors de la confrontation des travaux antérieurs. Toutefois, la banque de données géospatiales sous-jacente à la carte facilitera l'intégration des nouvelles connaissances géomorphologiques au fur et à mesure que celles-ci deviendront disponibles. Elle ouvre également la porte au suivi des environnements les plus dynamiques du parc, en particulier le littoral, à l'aide de la géomatique Enfin, la synthèse géomorphologique pourra être utilisée tant pour planifier les aménagements à l'intérieur du parc que pour enrichir les activités d'éducation et de sensibilisation destinées aux visiteurs.

Les services de sécurité de la RATP ont souhaité se doter d'un outil informatique pour la représentation cartographique et l'analyse des diverses atteintes aux personnes et aux biens répertoriés dans leur base de données. Dans le cadre d'un contrat CIFRE nous avons constitué un système d'information géographique (SIG) qui permet, à partir de cette base, la réalisation automatique de divers types de cartes, et qui contient des procédures pour l'analyse spatiale et la visualisation spatio-temporelle des processus de délinquance dans le réseau de transport parisien. Le phénomène de la délinquance s'inscrit dans des préoccupations de société, fortement médiatisées, c'est pourquoi il nous a paru utile de consacrer une première partie de la thèse à l'analyse scientifique des questions relatives à la transgression des normes et aux réactions sécuritaires, à partir des investigations menées par des sociologues, des statisticiens, des criminologues, voire des économistes. Nous avons ensuite montré quels pouvaient être les apports de la cartographie à ces analyses, déjà bien intégrée dans les pays anglo-saxons mais encore rarement mise en œuvre en France. Les formulations actuelles des politiques de sécurité ont en effet apporté des conditions favorables à cette coopération. L'exploitation des statistiques de la base de données SAFIRS pour l'année 2001 nous a permis d'analyser la répartition des types d'atteintes selon les réseaux et les lieux. L'image globale oppose d'une part Paris, où la délinquance, concentrée sur le réseau ferré, s'exerce principalement à l'encontre des voyageurs, et d'autre part la banlieue, où les atteintes, principalement enregistrées sur le réseau de surface, prennent pour cible le transporteur perçu comme représentant de l'institution. La géographie de la délinquance présente des concentrations, qui ne s'expliquent pas toutes par les inégalités des volumes de trafic dans les stations. Nous avons mis en évidence des effets de regroupement sur certains axes du réseau, grâce à des mesures d'autocorrélation spatiale. Nous avons également réalisé des cartes animées qui montrent des processus de transfert d'un lieu à l'autre et ouvrent des possibilités futures de modélisation de la dynamique spatio-temporelle de la délinquance.

Le peuplement de BDRM-3D (Bases de Données à Représentation Multiple 3D) est de plus en plus requis pour supporter des applications avancées de cartographie sur demande et d’analyse décisionnelle géospatiale. Cette thèse présente une nouvelle approche de saisie photogrammétrique en représentation multiple visant à peupler une BDRM-3D de bâtiments. L’approche proposée est nommée approche SAISIE car elle est Semi-Automatique, Initialisée et Supportée par l’Intervention humainE. Elle traite simultanément l’extraction des Géométries Détaillées (GD) et des Géométries Simplifiées (GS). Elle s’appuie notamment sur les nouveaux concepts de Patron d’Acquisition en Représentation Multiple et d’« Instance Driven SASS » (Sélection et Gestion des Algorithmes, des Sources et des Réglages gérée au niveau de l’instance) afin d’améliorer la performance des traitements automatiques mis en œuvre. Ces deux concepts ont été introduits lors de cette recherche. Le concept de PARM résulte du rapprochement des concepts de patron géométrique (introduit pour supporter la généralisation) et de modèle paramétrique (introduit pour supporter la saisie photogrammétrique). Deux nouveaux algorithmes de reconnaissance de forme, l’un traitant de la détermination automatique des paramètres d’implantation de patrons géométriques 3D et l’autre de l’extraction automatique des emprises au sol de bâtiments, ont par ailleurs été introduits lors de la réalisation de cette thèse. L’approche SAISIE ainsi que les concepts et algorithmes proposés pour la supporter ont été mis en œuvre et expérimentés sur quatre sites de tests couvrant plus de trois cent bâtiments. Les résultats obtenus et l’expérience acquise lors des développements des prototypes nous ont permis d’établir une analyse de l’approche SAISIE ainsi que des recommandations pour les recherches futures. / 3D MRDB (Multi Representation Data Base) population is more and more required to support advanced cartographical applications and advanced geospatial decisional analysis. This dissertation presents a new photogrammetric approach dedicated to multiple representation acquisition process to populate the buildings of a 3D MRDB. The proposed approach is named SAISIE (this French acronym matches with a semi-automatic acquisition process, initialized and supported by human intervention). The SAISIE approach tackles simultaneously the Detailed Geometries (DG) extraction and the Simplified Geometries (GS) extraction. This uses both the Multi-Representation Acquisition Pattern concept and the Instance Driven SASS concept (SASS : Selection of the Algorithms, Sources and Setting) to improve the process performance. These two new concepts have been introduced during this research. The MRAP concept stems from bridging together the geometric pattern concept (used to support generalisation process) and the parametric model (used to support the photogrammetric building extraction). Two new algorithms have also been introduced. The first one deals with the automatic implantation of 3D geometric pattern and the second one with the automatic extraction of building footprints. The SAISIE approach, the new concepts and the two new algorithms, have been implemented and tested with four test sites. These test sites cover more than three hundred buildings. Results analysis and several recommendations, based on our experimentation and experience, are proposed to conclude this dissertation.

La diffusion des informations spatiales sur support cartographique constitue un défi lorsque le contexte d'utilisation des cartes est l'Internet et que les services cartographiques sont offerts pour tout type de terminal (fixe ou mobile, de type Desktop, ordinateur portable, PDA ou téléphone cellulaire). Une des techniques utilisées pour attaquer ce défi est le stockage des données avec représentations multiples et le filtrage parmi ces représentations lors de la création d'une carte à la volée. L'émergence d'un nouveau standard pour la modélisation, le transport et le stockage de l'information géographique, le GML, a ouvert de nouvelles pistes de recherche pour trouver un modèle de données mieux adapté au stockage des représentations multiples des objets géographiques et l'utilisation de ces données dans un contexte Web. Le développement d'un tel modèle de données, ainsi que son implantation ont fait l'objet de cette recherche. Ainsi, nous proposons la mise en Ėuvre des représentations multiples dans un modèle de données en GML.

Résumé Internet est devenu un moyen de diffusion de l’information géographique par excellence. Il offre de plus en plus de services cartographiques accessibles par des milliers d’internautes à travers le monde. Cependant, la qualité de ces services doit être améliorée, principalement en matière de personnalisation. A cette fin, il est important que la carte générée corresponde autant que possible aux besoins, aux préférences et au contexte de l’utilisateur. Ce but peut être atteint en appliquant les transformations appropriées, en temps réel, aux objets de l’espace à chaque cycle de génération de la carte. L’un des défis majeurs de la génération d’une carte à la volée est la résolution des conflits spatiaux qui apparaissent entre les objets, essentiellement à cause de l’espace réduit des écrans d’affichage. Dans cette thèse, nous proposons une nouvelle approche basée sur la mise en œuvre d’un système multiagent pour la génération à la volée des cartes et la résolution des conflits spatiaux. Cette approche est basée sur l’utilisation de la représentation multiple et la généralisation cartographique. Elle résout les conflits spatiaux et génère les cartes demandées selon une stratégie innovatrice : la génération progressive des cartes par couches d’intérêt. Chaque couche d’intérêt contient tous les objets ayant le même degré d’importance pour l’utilisateur. Ce contenu est déterminé à la volée au début du processus de génération de la carte demandée. Notre approche multiagent génère et transfère cette carte suivant un mode parallèle. En effet, une fois une couche d’intérêt générée, elle est transmise à l’utilisateur. Dans le but de résoudre les conflits spatiaux, et par la même occasion générer la carte demandée, nous affectons un agent logiciel à chaque objet de l’espace. Les agents entrent ensuite en compétition pour l’occupation de l’espace disponible. Cette compétition est basée sur un ensemble de priorités qui correspondent aux différents degrés d’importance des objets pour l’utilisateur. Durant la résolution des conflits, les agents prennent en considération les besoins et les préférences de l’utilisateur afin d’améliorer la personnalisation de la carte. Ils améliorent la lisibilité des objets importants et utilisent des symboles qui pourraient aider l’utilisateur à mieux comprendre l’espace géographique. Le processus de génération de la carte peut être interrompu en tout temps par l’utilisateur lorsque les données déjà transmises répondent à ses besoins. Dans ce cas, son temps d’attente est réduit, étant donné qu’il n’a pas à attendre la génération du reste de la carte. Afin d’illustrer notre approche, nous l’appliquons au contexte de la cartographie sur le web ainsi qu’au contexte de la cartographie mobile. Dans ces deux contextes, nous catégorisons nos données, qui concernent la ville de Québec, en quatre couches d’intérêt contenant les objets explicitement demandés par l’utilisateur, les objets repères, le réseau routier et les objets ordinaires qui n’ont aucune importance particulière pour l’utilisateur. Notre système multiagent vise à résoudre certains problèmes liés à la génération à la volée des cartes web. Ces problèmes sont les suivants : 1. Comment adapter le contenu des cartes, à la volée, aux besoins des utilisateurs ? 2. Comment résoudre les conflits spatiaux de manière à améliorer la lisibilité de la carte tout en prenant en considération les besoins de l’utilisateur ? 3. Comment accélérer la génération et le transfert des données aux utilisateurs ? Les principales contributions de cette thèse sont : 1. La résolution des conflits spatiaux en utilisant les systèmes multiagent, la généralisation cartographique et la représentation multiple. 2. La génération des cartes dans un contexte web et dans un contexte mobile, à la volée, en utilisant les systèmes multiagent, la généralisation cartographique et la représentation multiple. 3. L’adaptation des contenus des cartes, en temps réel, aux besoins de l’utilisateur à la source (durant la première génération de la carte). 4. Une nouvelle modélisation de l’espace géographique basée sur une architecture multi-couches du système multiagent. 5. Une approche de génération progressive des cartes basée sur les couches d’intérêt. 6. La génération et le transfert, en parallèle, des cartes aux utilisateurs, dans les contextes web et mobile. / Abstract Internet is a fast growing medium to get and disseminate geospatial information. It provides more and more web mapping services accessible by thousands of users worldwide. However, the quality of these services needs to be improved, especially in term of personalization. In order to increase map flexibility, it is important that the map corresponds as much as possible to the user’s needs, preferences and context. This may be possible by applying the suitable transformations, in real-time, to spatial objects at each map generation cycle. An underlying challenge of such on-the-fly map generation is to solve spatial conflicts that may appear between objects especially due to lack of space on display screens. In this dissertation, we propose a multiagent-based approach to address the problems of on-the-fly web map generation and spatial conflict resolution. The approach is based upon the use of multiple representation and cartographic generalization. It solves conflicts and generates maps according to our innovative progressive map generation by layers of interest approach. A layer of interest contains objects that have the same importance to the user. This content, which depends on the user’s needs and the map’s context of use, is determined on-the-fly. Our multiagent-based approach generates and transfers data of the required map in parallel. As soon as a given layer of interest is generated, it is transmitted to the user. In order to generate a given map and solve spatial conflicts, we assign a software agent to every spatial object. Then, the agents compete for space occupation. This competition is driven by a set of priorities corresponding to the importance of objects for the user. During processing, agents take into account users’ needs and preferences in order to improve the personalization of the final map. They emphasize important objects by improving their legibility and using symbols in order to help the user to better understand the geographic space. Since the user can stop the map generation process whenever he finds the required information from the amount of data already transferred, his waiting delays are reduced. In order to illustrate our approach, we apply it to the context of tourist web and mobile mapping applications. In these contexts, we propose to categorize data into four layers of interest containing: explicitly required objects, landmark objects, road network and ordinary objects which do not have any specific importance for the user. In this dissertation, our multiagent system aims at solving the following problems related to on-the-fly web mapping applications: 1. How can we adapt the contents of maps to users’ needs on-the-fly? 2. How can we solve spatial conflicts in order to improve the legibility of maps while taking into account users’ needs? 3. How can we speed up data generation and transfer to users? The main contributions of this thesis are: 1. The resolution of spatial conflicts using multiagent systems, cartographic generalization and multiple representation. 2. The generation of web and mobile maps, on-the-fly, using multiagent systems, cartographic generalization and multiple representation. 3. The real-time adaptation of maps’ contents to users’ needs at the source (during the first generation of the map). 4. A new modeling of the geographic space based upon a multi-layers multiagent system architecture. 5. A progressive map generation approach by layers of interest. 6. The generation and transfer of web and mobile maps at the same time to users.

La zone de gestion intégrée de l’eau de la rivière Nicolet et la partie basse de la zone intégrée de l’eau de la rivière Saint-François dans le Centre-du-Québec se trouvent dans un secteur où les eaux souterraines ont fait l’objet récemment d’un projet de recherche dans le cadre du Programme d’acquisition de connaissance sur les eaux souterraines (PACES) du Ministère du Développement durable, de l’Environnement et de la Lutte contre les changements climatiques (MDDELCC, 2013). La diffusion des résultats des projets issus du programme PACES présente des défis très particuliers. Il est nécessaire de synthétiser un grand nombre de données de manière efficace : modèle hydrostratigraphique, topographie, hydrographie, données géologiques sur les unités rocheuses et quaternaires, description des forages, propriétés hydrauliques des matériaux, contexte hydrogéologique, utilisation de l’eau souterraine, qualité de l’eau, activités humaines ayant un impact sur la qualité de l’eau (MDDELCC, 2013). Ce projet de maîtrise tente donc de répondre à la question de recherche suivante : « Comment synthétiser et visualiser clairement les connaissances sur les eaux souterraines ? » Ce projet de maîtrise a donc été réalisé pour résoudre la problématique de la diffusion des résultats à l’aide du système de cartographie dynamique multiéchelle (SCDM). Il est appliqué tout particulièrement à la zone de gestion intégrée de l’eau de la rivière Nicolet et à la partie basse de la zone intégrée de l’eau de la rivière Saint-François dans le Centre-du-Québec (PACES-NSF). La méthodologie utilisée a été efficace pour développer un système qui permet d’intégrer des données à référence spatiale sur les eaux souterraines et de diffuser visuellement les résultats spécifiques pour ce projet PACES-NSF sur Internet. Le SCDM permet aux acteurs de l’eau et aux gestionnaires du territoire d’avoir une vision régionale sur les informations et les caractéristiques des eaux souterraines. Les logiciels libres et ouverts utilisés dans ce projet ont été des choix appropriés, efficaces et spécialement économiques. Le SCDM peut être utilisé pour la diffusion des résultats des projets de caractérisation des eaux souterraines des bassins versants de toute la province. Il peut également être adapté à l’étude des eaux de surface.