La sauvagine canadienne bénéficie des initiatives de suivi de la faune parmi les plus anciennes et les plus vastes au monde. En particulier, initié en 1955 afin d’obtenir une estimation annuelle des effectifs continentaux et fixer les quotas de chasse, l’Inventaire des Populations Nicheuses et de l'Habitat de la Sauvagine couvre aujourd’hui plus de 3 millions de kilomètres carrés d’habitats, du nord des États-Unis à l’Arctique et de l’Atlantique à l’Alaska. Les dimensions hors-normes de ces données ont contribué à la bonne atteinte des objectifs de gestion des populations de sauvagine et à une meilleure connaissance de l’écologie des espèces. Cependant, les observations issues des inventaires sont spatialement-discrètes (segments aériens, quadrats d’hélicoptères ou points d’eau) et leur couverture géographique reste relativement faible une fois rapportée à la superficie du Canada (≈1% de 10 millions de kilomètres carrés). Or, pour être efficace, la planification de la conservation requiert l’accès à une information quantitative spatialement-continue sur la distribution et l’abondance des espèces. La valorisation de données d’occurrences d’espèces spatialement-discrètes en couches d’information géographique continue est en revanche une application commune des modèles de distribution d’espèces dont les prédictions peuvent être étendues à l’échelle à laquelle les covariables environnementales sont disponibles. Si de tels modèles existent déjà pour guider la conservation de la sauvagine canadienne, des lacunes identifiées dans les approches méthodologiques, la couverture géographique et les thématiques environnementales explorées par les tentatives existantes suggèrent que des améliorations ou des extensions importantes pourraient être apportées. C’est l’objectif général de cette thèse : développer une nouvelle génération de modèles prédictifs de la distribution et de l’abondance de la sauvagine au Canada afin d’assister la planification spatiale des mesures de conservation des espèces et de leurs habitats. Dans le premier chapitre, une revue de la littérature a été effectuée avec pour objectif d’identifier les covariables environnementales d’intérêt pour modéliser la sauvagine. La principale contribution de cette étude a été la création d’une base de données de 533 associations canard-habitat attribuables à 133 covariables qui aidera le développement des futurs modèles. Dans le second chapitre, l’objectif a été d’améliorer les modèles nationaux d’abondance de sauvagine existants en développant de nouveaux modèles permettant de considérer explicitement les variations spatiotemporelles et testant des associations sauvagine habitat inexplorées grâce à l’utilisation d’un jeu initial de 232 covariables candidates. Pour cela, nous avons élaboré une méthode combinant techniques d’apprentissage automatique, procédures de sélection des covariables et approches hiérarchiques bayésiennes. La principale contribution de cette étude a été la mise à disposition de cartes annuelles de l’abondance de 18 espèces de sauvagines pour la période 1990-2015. Dans le troisième chapitre, l’objectif a été d’évaluer le potentiel d’intégration des données d’inventaires aériens standardisés et de science citoyenne (eBird) afin de modéliser la distribution de la sauvagine à l’échelle de la forêt boréale de l’Ouest canadien. La principale contribution de ce chapitre a été la formalisation d’une approche de modélisation intégrée de la distribution des espèces utilisant un processus par points dans une représentation état-espace. Nous avons démontré la capacité de cette approche à efficacement combiner des jeux de données d’occurrence hétérogènes afin de bénéficier de la complémentarité de leurs observations et de leurs couvertures spatiales. Dans le quatrième chapitre, l’objectif a été d’évaluer les effets potentiels des changements climatiques sur la distribution et l’abondance de la sauvagine dans l’est du Canada. Les résultats ont mis en évidence que les changements climatiques pourraient avoir un effet positif sur l’abondance de 7/12 des espèces évaluées, alors que 5/12 pourraient décliner. Une contribution majeure de cette étude a été le développement d’indices spatialement-explicites de la compatibilité climatique future de chacune des 12 espèces. Dans leur ensemble, les résultats issus de cette thèse ont permis (i) d’approfondir et de synthétiser l’état des connaissances sur l’écologie de la sauvagine canadienne, (ii) de fournir de nouvelles données pour guider les mesures de conservation et (iii) de développer des méthodes innovantes et efficaces pour modéliser la distribution et l’abondance des espèces à large échelle. Les plus de 1000 cartes et couches de données raster rendues publiques constituent une contribution d’envergure majeure pour l'élaboration d'indicateurs de biodiversité, l'évaluation et l'exécution de stratégies de conservation des espèces et de leur habitat, ou encore le suivi des services écologiques. / Canadian waterfowl benefit from some of the longest and most spatially extensive wildlife monitoring initiatives worldwide. The annual Waterfowl Breeding Population and Habitat Survey in particular, initiated in 1955 for estimating annual continental population sizes and setting hunting quotas, now covers more than 3 million square kilometres of breeding habitats, from the northern United States to the Arctic and from the Atlantic coast to Alaska. The exceptional dimensions of these data have historically contributed to the successful achievement of waterfowl population management goals and to a better understanding of the ecology of these species. However, inventories’ records are spatially discrete (aerial segments, helicopter plots or water bodies) and their geographic coverage remains small when compared to the area of Canada (≈1% of 10 million square kilometres). In order to be effective, conservation planning requires spatially-continuous, quantitative information on species distribution and abundance. This is a common application of species distribution models which, by predicting the distribution and abundance of individuals from occurrence data and environmental covariates, can provide continuous geospatial information. While such models already exist for Canadian waterfowl, identified deficiencies in the methodological approaches, geographic coverage orenvironmental themes explored by existing attempts suggest that significant improvements or extensions could be made. This is the overall objective of this thesis: to develop a new generation of models to predict waterfowl distribution and abundance across Canada in order to assist the spatial planning of conservation measures for species and their habitats. In the first chapter, a literature review was conducted with the specific objective of identifying environmental covariates of interest for waterfowl modeling. The main contribution of this study was the creation of a database gathering 533 duck-habitat associations attributable to 133 covariates, which will assist in the development of future models. In the second chapter, the objective was to refine existing national waterfowl models by developing new, more interpretable models that explicitly account for spatiotemporal variations in abundances, while testing for unexplored waterfowl-habitat associations by using a set of 232 newly-available candidate covariates. For this purpose, we developed a method combining machine learning techniques, covariate selection procedures and hierarchical Bayesian approaches. The main contribution of this study was the provision of annual abundance maps of 18 waterfowl species for the period 1990-2015. In the third chapter, the objective was to assess the potential of integrating standardized inventory and citizen science data to model waterfowl distribution across the Canadian western boreal forest. The main contribution of this chapter was the formalisation of an integrated species distribution modelling approach, which was based on a state-space point process framework. We demonstrated the ability of this approach to efficiently combine heterogeneous occurrence datasets in order to benefit from the complementarity of their records and spatial coverages. In the fourth chapter, the objective was to assess the potential effects of climate change on the distribution and abundance of waterfowl in Eastern Canada. Results showed that climate change could have a positive effect on the abundance of 7/12 of the species evaluated, while 5/12 could decline. A major contribution of this study was the development of spatially-explicit future climate suitability indices for each of the 12 species. Overall, results from this thesis have allowed to (i) deepen and synthesize the state of knowledge on the ecology of Canadian waterfowl, (ii) provide new data to guide conservation measures, and (iii) develop innovative and efficient methods to model large-scale species distribution and abundance. The more than 1,000 maps and raster layers made publicly available constitute a major contribution for the development of biodiversity indicators, the evaluation and execution of conservation planning strategies, and ecosystem services monitoring.

Dans ce document, nous avons étudié les nouvelles possibilités de routage et d'adressage dans les réseaux sans-fil multisauts spontanés de grande taille (WMNs). Les WMNs promettent à l'avenir un changement profond de l'architecture d'Internet, mais beaucoup de problèmes restent à résoudre avant leur déploiement. Le routage, par exemple, est simple dans de petits réseaux statiques, mais les réseaux sans fil sont en pratique dynamiques : des liens peuvent apparaître et disparaître, des noeuds rejoignent ou quittent le réseau. Ainsi la taille du réseau peut s'agrandir, ce qui implique des problèmes de grandes tables de routage O (N). Les nouveaux types de réseaux spontanées amplifient cette tendance, ils comprennent des milliers de noeuds qui agissent comme des routeurs. Plusieurs expérimentations mettent en évidence des problèmes de passage à l'échelle dans les protocoles de routage topologique comme AODV, DSDV, DSR ou OLSR. Les algorithmes classiques de routage doivent être remplacés par des technologies appropriées qui garantissent une bonne évolutivité et offrent une connectivité robuste. Nous avons pris en considération les algorithmes de routage géographiques, car ils ne nécessitent pas de topologie complète et globale du réseau pour calculer les itinéraires et ils passent donc mieux à l'échelle que les algorithmes topologiques. Néanmoins, il reste de nombreux problèmes que nous devrons résoudre : le plus important étant que les algorithmes géographiques sont peu efficaces. Elle peut renvoyer des chemins beaucoup plus longs que ne le feraient les algorithmes topologiques de routage. Afin de résoudre ce problème, nous avons étudié le comportement du routage géographique glouton simple, l'algorithme de base du routage géographique et nous avons spécifié deux protocoles de routage Binary Waypoint Routing et Scalable Waypoint Routing. Nos protocoles ne nécessitent pas de surcoût pour découvrir une topologie de réseau, mais ils font plutôt une analyse passive du trafic afin de découvrir des chemins efficaces. Nous recueillons une information géographique qui permet de transmettre les paquets. Notre méthode de redirection de paquets se conforme aux propriétés topologiques du réseau et améliore en conséquence la performance de routage géographique des algorithmes.

Au fil des années, la nécessité de tirer profit de données géospatiales, dans tous domaines d’application, a été bien établie et les innovations dans l’utilisation de ces données ne se dénombrent plus. Cependant, les outils géomatiques traditionnels utilisés afin d’exploiter ces données, malgré leur évolution technologique remarquable des dernières années, comportent des lacunes au niveau de la visualisation, de l’interaction et de leur capacité de collaboration qui peuvent limiter la compréhension de l’espace par un public utilisateur non-expert. Pour répondre à ces limites, la technologie de réalité augmentée offre des possibilités intéressantes en ce qui a trait à la visualisation et l’interaction avec les données géospatiales 3D. Malgré les récentes avancées technologiques dans ce domaine, ce type d’application demeure peu exploré, particulièrement en contexte géospatial, ce qui fait en sorte que le développement de systèmes de réalité augmentée reste un processus laborieux et expérimental. Considérant ceci, nous proposons une étude établissant les bases du développement de systèmes interactifs et collaboratifs de réalité augmentée géospatial. Pour cette étude, nous avons choisi de retenir le contexte d’application du design et de l’aménagement urbain, un domaine dans lequel l’interaction et la visualisation de l’espace jouent un rôle central. La première partie de ce travail présente les résultats de la recherche conceptuelle et littéraire menée préalablement au développement de notre prototype. La deuxième partie présente le prototype développé en suivant la méthodologie Unified Process pour le développement logiciel ainsi que les résultats de la phase d’expérimentation du prototype menée par la suite. À la lumière des travaux réalisés, il nous est apparu évident que la réalité augmentée présente un potentiel très intéressant pour répondre aux limites des outils traditionnels mais que la réalisation d’une solution complète nécessiterait l’intervention d’une quantité de ressources qui dépasse le cadre d’un travail de maitrise. / Over the years, the usefulness of geospatial data, in any given field, has been well established and countless innovations in the usage of such data have appeared. However, traditional geomatic tools used for the exploitation of data, despite their remarkable technological evolution in recent years, still contain certain limits concerning 3D visualization, interaction and their collaboration capacity that can limit spatial comprehension by a public of non-expert users. To overcome these limits, augmented reality technologies demonstrate interesting possibilities regarding the interaction and visualization of 3D geospatial data. In spite of the recent technological advances, these types of applications remain poorly explored, especially in geospatial contexts. Consequently, the development of geospatial augmented reality systems remains a laborious and experimental process. Considering this, we propose a study to establish the basis for the development of geospatial interactive and collaborative augmented reality systems. We have chosen to inscribe this study in the urban design and planning context, a domain of application for which the interaction and visualization of space plays a central role. The first part of this study presents the results of our literary and conceptual research, undertaken prior to the development of our prototype. The second part presents the prototype developed following the Unified Process methodology for software development as well as the results of the prototype experimentation step conducted afterwards. This research project completed, it appears obvious to us that augmented reality presents an interesting potential to overcome the limits of traditional geomatic tools. However, the realization of a complete solution would require the intervention of a larger pool of resources that are unavailable in the scope of a master’s project.

Le Haut Commissariat des Nations Unies pour les Réfugiés (HCR) publie chaque année des statistiques alarmantes quant à l'augmentation du nombre de personnes déplacées dans le monde en raison de conflits. Des millions d'individus se retrouvent dans des installations pour réfugiés qui s'étendent sur de vastes espaces et perdurent dans le temps. Le choix rapide d'un emplacement le plus optimal possible s'avère donc indispensable pour l'établissement d'un camp viable. Les systèmes d'infirmations géographiques (SIG), en tant qu'outil d'aide à la décision en matière de sélection de site, peuvent apporter une grande contribution en ce sens. Le présent mémoire présente une recherche exploratoire de l'état des SIG dans le secteur humanitaire, plus précisément dans le cadre de la désignation des sites pour l'implantation de quartiers provisoires pour des populations délocalisées. Premièrement, afin de prendre connaissance des besoins des experts dans le domaine, un inventaire et une analyse des critères de sélection est effectuée. Dans un second temps, une description des logiques de sélection employées donne lieu à une meilleure compréhension des méthodes de travail dans lesquels s'insèrent les critères relevés. Cette stratégie permet d'évaluer la potentielle utilité et faisabilité technique des SIG en réponse aux exigences des travailleurs du milieu. Les possibles raisons de la sous-utilisation des SIG pour la détermination de zones d'hébergement temporaires sont ensuite discutées, dans le but de fournir des pistes de réflexion à de futures recherches visant une optimisation de l'emploi des SIG en faisant face aux impératifs du secteur humanitaire.

Résumé : Depuis plusieurs années, la géomatique occupe une place de plus en plus importante dans la compréhension des phénomènes complexes ou la dimension spatiale est requise. De nombreuses données sont nécessaires pour faire l’étude de la distribution du Campylobacter dans l’environnement. La bactérie Campylobacter jejuni (CJ ) est un pathogène entérique responsable d'environ 300 0 cas de campylobacteriose humaine par année au Québec . Le principal moyen de transmission de C J serait la consommation ou la manipulation de volaille crue ou mal cuite ainsi que la consommation d'eau contaminée ou de produits laitiers non pasteurises. L'objectif principal du projet CampyloGIS est d'utiliser un système d'information géographique (SIG ) pour représenter spatialement les cas de campylobacteriose humaine acquis en Estrie en vue d'obtenir des informations d'aide à la décision dans la lutte contre la maladie. Les objectifs particuliers à la présente recherche sont de créer le modèle conceptuel du SIG. Le site d'étude choisi dans le cadre du projet CampyloGIS est la région de l’Estrie, au Québec. Le modèle conceptuel de l’annexe 1 a été construit à partir des hypothèses de recherche de CampyloGIS. II a permis de bien agencer les besoins thématiques en fonction des hypothèses de recherche de CampyloGIS. Donc, la construction du modèle conceptuel a permis de mieux cerner les différents thèmes inclus dans chaque hypothèse de recherche en plus de faciliter le travail d'identification des données nécessaires a chaque thème. Aussi, de par la hiérarchisation et les regroupements de concepts effectues dans le modèle conceptuel, une partie de la modélisation spatiale du SIG a été faite en amont du modèle logique. Par ce travail, les données nécessaires à la création du SIG ont pu être identifiées précisément regroupées en fonction des questions soulevées par le projet. Lors d'un stage sur le terrain au cours de l’hiver 2007 , nous avons observé que les sources potentielles de contamination des cours d'eau en Estrie par la bactérie C J étaient : l’activité agricole, les sorties d'égout en milieu fortement urbanise (Sherbrooke) , les fosses septiques et/ou champs d'épuration en milieu inondable ou près des cours d'eau ainsi que les rassemblements importants d'oiseaux situes près des points de collecte. // Abstract : Over recent years, geomatics has taken increasing importance place in the understanding of complex phenomena where a spatial dimension is requested. According to previous studies, the analysis of the distribution of campylobacter in the environment requires considerable data. Campylobacter jejuni (CJ) is an enteric pathogen that causes 3000 cases of human campylobacteriosis per year in Québec only. The main transmission mechanism for CJ is probably the consumption or the manipulation of raw or insufficently cooked poultry or the consumption of contamined water and unpasteurised dairy products. The main objective of the CampyloGIS project is to use a GIS to spatially represent human campylobacteriosis cases in the Eastern Townships area, to obtain information that will aid decision-making by Public Health authorities for disease control. The particular objectives of the present research are to create the conceptual model for the GIS. The study area chosen for the CampyloGIS project is the Eastern Townships area in Québec. The conceptual model presented in annex 1 has been built from the CampyloGIS research hypotheses. The conceptual model has allowed us to match the thematic needs according to the research hypotheses of CampyloGIS. Accordingly, the construction of the conceptual model has allowed us to better delineate the themes included in each of the research hypotheses and to facilitate data identification work for each theme. Thanks to the concept grouping and hierarchy established in the conceptual model, a part of the GIS spatial modelisation was already made possible by the logical model. From this work, the data needed for the creation of the GIS was precisely identified and grouped according to the questions the project wanted to answer. During field work done during the winter of 2007, it has been possible to observe that possible sources of river contamination by CJ included agricultural activities, sewers pipes in urban areas (Sherbrooke), septic pits in floodable areas or near rivers, and the gathering of numerous birds near the water collecting points.

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

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

Thèse numérisée par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal.

Les phénomènes de perte, d'altération et de fragmentation de l'habitat dus aux activités anthropiques contribuent fortement à réduire les populations de chauves-souris à travers le monde. Le manque de connaissances, associé au fait que le territoire du Québec se situe à la limite nordique de la distribution des espèces, a favorisé l'inscription de quatre des huit espèces de chauves-souris du Québec sur la liste des espèces susceptibles d'être désignées comme menacées ou vulnérables. L'étude de Côté fut la première à relater les interactions entre les diverses espèces présentes sur le territoire et leur habitat d'alimentation. Les résultats laissaient présager des différences de patrons d'abondance spécifique au sein des habitats urbains, comparativement aux milieux ruraux et forestiers. Bien que les processus d'urbanisation aient globalement pour effet d'accentuer la perte des sites d'alimentation et des gîtes de repos diurnes, certaines espèces mieux acclimatées sont abondamment retrouvées en milieu urbanisé. L'objectif de cette étude était donc de déterminer l'influence des modifications apportées par l'urbanisation sur le choix des sites d'alimentation des espèces de chauves-souris présentes sur l'île de Montréal, et ce, à différentes échelles spatiales. L'intérêt étant de déterminer si la présence et l'abondance des espèces sont davantage reliées à un gradient d'urbanisation à l'échelle du paysage, ou si les facteurs d'habitat à une échelle plus locale ont un effet plus important. Dans l'optique de déterminer l'abondance des espèces présentes en milieu urbain, nous avons circulé dès la tombée de la nuit jusqu'à environ minuit à travers une série de 24 espaces verts, de tailles et d'aménagements variés, et avec ou sans la présence de plans d'eau. Trois points d'écoute, répartis dans chaque espace vert, ont permis l'enregistrement des signaux d'écholocation perçus, durant 15 minutes par point d'écoute. Cette opération fut réitérée chaque nuit, du 15 juin au 30 juillet 2006, jusqu'à l'obtention de trois nuits d'écoutes par espace vert. Un prélèvement de plusieurs variables d'habitat comprises dans un rayon variant de 0,1 km à 2 km autour de chaque point d'échantillonnage fut réalisé sur le terrain et grâce à l'appui d'un système d'information géographique. Les résultats obtenus montrent que les espèces Eptesicus fuscus et Myotis spp sont les plus abondamment retrouvées sur l'île de Montréal. Le genre Myotis et l'espèce Pipistrellus subflavus sont principalement rencontrées dans les habitats présentant une surface boisée importante à proximité de la Rivière des Prairies. Les espèces Eptesicus fuscus, Lasiurus cinereus et Lasionycteris noctivagans paraissent moins sélectives, leur répartition étant beaucoup plus uniforme sur l'ensemble de l'île. Globalement, les zones de l'île de Montréal les moins affectées par le développement urbain présentent une activité de chasse plus importante et les facteurs d'habitat à l'échelle locale semblent également avoir une influence prépondérante dans le choix des sites d'alimentation des chauves-souris. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Chauves-souris, Milieu urbain, Habitat d'alimentation, Échelle locale, Paysage, Quantité d'habitat, SIG.

Trois principaux complexes ophiolitiques sont connus dans les Appalaches du Sud du Québec: Thetford Mines, Asbestos et Mont Orford. Cependant, une ophiolite a été nouvellement recensée au NNE du complexe ophiolitique du Mont Orford et au sud de celui d'Asbestos; l'ophiolite du Lac Brompton. Celle-ci était autrefois décrite comme étant un mélange ophiolitique faisant partie du complexe ophiolitique du Mont Orford et nommée le Mélange du Lac Montjoie. Les travaux de ce mémoire, basés sur une cartographie détaillée des roches ultramafiques et des roches adjacentes démontrent plutôt que le Mélange du Lac Montjoie est une ophiolite démembrée mais bien préservée. Des niveaux discontinus de roches métamorphiques de nature variée (métabasaltes et roches métasédimentaires) sont présents sur la bordure sud du Complexe ophiolitique du Lac Brompton. La déformation régionale de ce secteur est cependant complexe et issue d'une tectonique polyphasée tributaire des orogénies taconienne et acadienne. L'étude des roches métamorphiques démontre que: (1) Ces roches métamorphiques sont structuralement situées sous le Complexe ophiolitique du Lac Brompton et ont subi trois phases de déformation. (2) Ces roches ont été soumises à des conditions de pression et température du faciès amphibolite à albite-épidote jusqu'au faciès amphibolite. (3) Le protolithe des roches métavolcaniques correspond à deux types de basaltes: des basaltes alcalins de marge continentale, et des basaltes tholéiitiques de milieu transitionnel à océanique. Le protolithe des roches métasédimentaires est constitué de deux types de protolithes sédimentaires; les micaschistes correspondent à des grès et les roches métasédimentaires moins grossières à des phyllades. Cette séquence métamorphique est interprétée comme appartenant à une ou plusieurs écailles de la semelle dynamo-métamorphique de l'ophiolite du Lac Brompton. L'ophiolite du Lac Brompton est tronquée par une surface d'érosion qui atteint localement les roches métamorphiques sous-jacentes. Cette surface d'érosion est soulignée par la présence de conglomérats similaires à la brèche de Coleraine de la région de Thetford Mines. Cette surface d'érosion est aussi présente dans les ophiolites d'Asbestos et de Thetford Mines, démontrant qu'elle est issue d'une érosion à l'échelle régionale ayant exposé les unités les plus profondes des complexes ophiolitiques peu de temps après l'obduction de ces derniers. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Semelle métamorphique, Ophiolite, Obduction, Appalaches du sud du Québec, Lac Brompton.