La mobilité des personnes à mobilité réduite (PMR) joue un rôle important dans leur inclusion sociale. Les PMR ont besoin de se déplacer de manière autonome pour effectuer leurs routines quotidiennes comme aller à l'école, au travail, au centre de remise en forme ou faire du magasinage. Cependant, celles-ci ne sont pas entièrement exécutées en raison de la conception non-adaptée des villes pour ces personnes. En effet, la mobilité est une habitude de vie humaine qui est le résultat d'interactions entre les facteurs humains (par exemple, les capacités) et les facteurs environnementaux. Au cours des dernières années, la mise au point de technologies d’aide technique s'est développée progressivement pour permettre aux PMR d’améliorer leur qualité de vie. En particulier, ces technologies offrent une variété de caractéristiques qui permettent à ces personnes de surmonter divers obstacles qui réduisent leur mobilité et contribuent à leur exclusion sociale. Cependant, malgré la disponibilité des technologies d’aide à la navigation et à la mobilité, leur potentiel est mal exploité pour les PMR. En effet, ces technologies ne considèrent pas les interactions « humain-environnement » adéquatement pour ces utilisateurs. L'objectif général de cette thèse est d'utiliser les potentiels des méthodes et des technologies de science de l'information géographique (SIG) afin d’aider à surmonter les problèmes de mobilité des PMR en créant un cadre d'évaluation de l'accessibilité et en développant une approche personnalisée de routage qui prend en compte les profils de ces personnes. Pour atteindre ce but, quatre objectifs spécifiques sont considérés: 1) développer une ontologie de mobilité pour les PMR qui considère les facteurs personnels et environnementaux, 2) proposer une méthode de l’évaluation de l'accessibilité du réseau piétonnier pour la mobilité des PMR en considérant spécifiquement les interactions entre les facteurs humains (la confiance) et les facteurs environnementaux, 3) étudier le rôle des facteurs sociaux dans l'accessibilité des zones urbaines et, finalement, 4) affiner les algorithmes existants pour calculer les itinéraires accessibles personnalisés pour les PMR en considérant leurs profils. En effet, tout d'abord pour développer une ontologie pour la mobilité des PMR, la dimension sociale de l'environnement ainsi que la dimension physique sont intégrées et une nouvelle approche basée sur une perspective « nature-développement » est présentée. Ensuite, une approche fondée sur la confiance des PMR est développée pour l'évaluation de l'accessibilité du réseau piétonnier, compte tenu de l'interaction entre les facteurs personnels et les facteurs environnementaux. De plus, dans une perspective de considération des facteurs sociaux, le rôle des actions politiques sur l'accessibilité du réseau piétonnier est étudié et l'influence de trois politiques potentielles est analysée. Enfin, une nouvelle approche pour calculer des itinéraires personnalisés pour les PMR en tenant compte de leurs perceptions, de leurs préférences et de leurs confidences est proposée. Les approches proposées sont développées et évaluées dans le quartier Saint-Roch à Québec, et ce, en utilisant une application d'assistance mobile et multimodale développée dans le cadre du projet MobiliSIG. / Mobility of people with motor disabilities (PWMD) plays a significant role in their social inclusion. PWMD need to move around autonomously to perform their daily routines such as going to school, work, shopping, and going to fitness centers. However, mostly these needs are not accomplished because of either limitations concerning their capabilities or inadequate city design. Indeed, mobility is a human life habit, which is the result of interactions between people and their surrounded environments. In recent years, assistive technologies have been increasingly developed to enable PWMD to live independently and participate fully in all aspects of life. In particular, these technologies provide a variety of features that allow these individuals to overcome diverse obstacles that reduce their mobility and contribute to their social exclusion. However, despite increasing availability of assistive technologies for navigation and mobility, their potential is poorly exploited for PWMD. Indeed, these technologies do not fully consider the human-environment interactions. The overall goal of this dissertation is to benefit from the potentials of methods and technologies of the Geographic Information Sciences (GIS) in order to overcome the mobility issues of PWMD by creating an accessibility-assessing framework and ultimately by developing a personalized routing approach, which better considers the humanenvironment interaction. To achieve this goal, four specific objectives were followed: 1) develop a mobility ontology for PWMD that considers personal factors as well as environmental factors, 2) propose a method to evaluate the accessibility of the pedestrian network for the mobility of PWMD considering the interactions between human factors (confidence) and the environmental factors, 3) study of the role of social factors in the accessibility of urban areas, and finally, 4) refine the existing algorithms to calculate accessible routes for PWMD considering their profile. First, to develop an adapted ontology for mobility of the PWMD, the social dimension of the environment with the physical dimension were integrated and a new approach based on a “Nature-Development” perspective was presented. This perspective led to the development of useful ontologies, especially for defining the relationships between the social and physical parts of the environment. Next, a confidence-based approach was developed for evaluation of the accessibility of pedestrian network considering the interaction between personal factors and environmental factors for the mobility of PWMD. In addition, the role of policy actions on the accessibility of the pedestrian network was investigated and the influence of three potential policies was analyzed. Finally, a novel approach to compute personalized routes for PWMD considering their perception, preferences, and confidences was proposed. The approaches proposed were implemented in the Saint-Roch area of Quebec City and visualized within the multimodal mobile assistive technology (MobiliSIG) application

Tableau d’honneur de la Faculté des études supérieures et postdoctorales, 2013-2014. / Les modifications hydrologiques du système hydrographique du fleuve Saint-Laurent, induites par les changements climatiques attendus pour les 40 prochaines années, risquent de favoriser la propagation du roseau commun (Phragmites australis subsp. australis), considéré comme l’une des espèces végétales les plus envahissantes des marais de l’Amérique du Nord. Afin d’estimer les superficies à risque d’envahissement et d’évaluer la vulnérabilité des frayères à grand brochet (Esox lucius) et à perchaude (Perca flavescens) face à cet envahisseur, un modèle reproduisant sa répartition spatiale actuelle et prédisant sa distribution future, selon différents scénarios de changements climatiques, a été développé. Le modèle d’habitat suggère que, dans les conditions climatiques actuelles, les roselières n’occupent actuellement que 1 à 29 % de l’ensemble des habitats propices à leur établissement. Le réchauffement climatique risque d’exacerber le potentiel de germination du roseau en augmentant les superficies favorables à son établissement jusqu’à 50 % par rapport à leur importance actuelle.

L'objectif principal de ce mémoire était d'approfondir nos connaissances sur la dynamique des populations de deux espèces sympatriques de lemming, le lemming brun (Lemmus sibericus) et le lemming variable {Dicrostonyx groenlandicus) à l'Ile By lot, Nunavut, Canada. Une première analyse a permis de caractériser les fluctuations interannuelles d'abondance des deux espèces sur une période de 13 ans. Cette analyse a montré que la cyclicité des deux espèces diffère, malgré une période équivalente de 3-4 ans. Les variations d'amplitude chez le lemming brun, l'espèce la plus abondante, étaient plus importantes que chez le lemming variable, mais synchrones entre les deux espèces. Nous avons aussi analysé la démographie des deux espèces au cours de deux années consécutives, une de pic d'abondance et une de déclin. Nos résultats suggèrent une plus grande variation interannuelle de la démographie et de la densité pour le lemming brun par rapport au lemming variable. On n'a noté aucune différence dans les variations saisonnières entre les deux espèces. De façon générale, la taille de la population adulte diminuait durant l'été alors que le taux de reproduction et l'abondance des jeunes augmentaient. / The main objective of this thesis was to improve our knowledge on the population dynamic of two sympatric lemming species, the brown lemming (Lemmus sibericus) and the collared lemming (Dicrostonyx groenlandicus) on Bylot Island, Nunavut, Canada. In a first analysis, we characterised inter-annual fluctuations in abundance of both species over a 13-year period. The cyclicity differed between the two species but periodicity was the same (3-4 years). Fluctuations were of greater amplitude in the brown lemming, the most abundant species, than in the collared lemming but nonetheless synchronous between species. We also analysed the demography in both species during two consecutive years, a peak and a declining year of abundance. Our results suggest that the demography and density of brown lemmings was more variable than those of collared lemmings. We found no differences between the two species in seasonal variations. Generally, adult population size decreased during the summer and the reproductive rate and abundance of juveniles increased.

Le principal objectif de ma thèse était de quantifier la variation spatiale des populations de canards barboteurs et de leur principal habitat de reproduction, et d'évaluer l'importance de cette variabilité. J’ai d’abord réalisé une étude de cas sur le Canard colvert (Anas platyrhynchos) qui visait à évaluer l’impact de l’utilisation de priors informatifs sur un modèle de population de Gompertz spatialement explicite. Pour ce faire j’ai comparé les résultats d'un modèle naïf et d'un modèle où j’ai restreint les taux de croissance intrinsèques (r) des populations à des valeurs biologiquement réalistes. Le modèle naïf présente des taux de croissances intrinsèques irréalistes et des temps de retour à équilibre beaucoup plus court que ceux présentés dans le modèle informé. Par la suite, j’ai évalué les variations spatiales des facteurs climatiques qui influencent l’abondance des fondrières dans les Prairies. Les précipitations à l’automne et au printemps sont les facteurs les plus importants dans l’ouest tandis que les précipitations durant l’hiver et l’été sont les facteurs les plus importants dans l’est. J’ai par la suite développé une extension multivariée du modèle de population pour évaluer la synchronie dans les populations de quatre espèces de canards barboteurs de l’ouest du continent: le Canard colvert; le Canard pilet (Anas acuta); le Canard d'Amérique (Anas americana); et la Sarcelle d'hiver (Anas crecca). Les populations de Canards pilets et de colverts dans les prairies sont négativement corrélées avec les populations dans le nord de la forêt boréale et de l'Alaska ce qui renforce la thèse selon laquelle une partie de ces populations « survolerait » les prairies pendant les années de sécheresse. Finalement, j’ai évalué la variabilité spatiale et temporelle du taux de récolte de Canard noir (Anas rubripes) sur leur habitat de reproduction canadien à l’aide de données de baguage. La probabilité de récupération des bagues est corrélée avec l’effort de chasse pour les juvéniles, mais je n’ai pas détecté d’impact de l’instauration de la réglementation de récolte plus stricte au début des années 1980. Les taux de récolte le long du fleuve Saint-Laurent et dans les provinces de l'Atlantique demeurent particulièrement élevés et devraient être étroitement surveillés pour éviter la surexploitation. / The main objective of my thesis was to quantify the spatial variation in duck populations in North America and their main breeding habitat and assess the importance of this variability. I first present a study case on the Mallard (Anas platyrhynchos) that aim at assessing at how using informative priors on population parameters effects the conclusions drawn from a spatially explicit Gompertz population model. I compared the results from a naïve model and from a model where I constrained the intrinsic growth rate (r) to biologically realistic values. The naïve model lead to the estimation of unrealistic growth rate and shorter return time to equlibirum than those estimated by the informed model. The effects of the extrinsic factors were however comparable across both model. I subsequently used a spatially-varying coefficients model to assess the spatial variation in the ecological drivers of wetlands abundance in the Prairies pothole region (PPR). Overall, fall and spring precipitation were the most important climatic drivers in ponds abundance in the west while winter and summer precipitation and the most important driver in the east. Based on my previous results, I developed a multivariate extension of the Gompertz population model to assess the synchrony and the spatial variation in populations dynamics of four species of dabbling duck: the Mallard; Northern Pintail (Anas acuta); American Wigeon (Anas americana); and Green-winged Teal (Anas crecca). Northern Pintails and to a lesser extent Mallards showed a pattern of negative correlations among populations in the PPR and populations in the Western boreal forest of northern Canada and Alaska supporting the contention that some individual will “overfly” the PPR during drought years. Finally, I assessed the spatial and temporal variability in harvest rate of American Black Duck (Anas rubripes) on their Canadian breeding ground with direct recoveries from banding data. Juveniles recovery probabilities were correlated with the hunter effort but did not decreased after the implementation of new, stricter, harvest regulations in the early 1980’s. Harvest rate along the Saint Lawrence River system and in the Atlantic Provinces remain particularly high and should be closely monitored to avoid overexploitation.

Les conflits sexuels et la coévolution antagoniste sont des forces évolutives pouvant jouer un rôle important dans la divergence des populations et l'évolution des espèces. Les patineurs, chez lesquels on retrouve un conflit entre les sexes quant à la fréquence des accouplements, constituent un excellent exemple de l'existence et des impacts à long terme de ces forces. Cependant, il existe moins d'informations quant au rôle joué par ces forces chez les espèces et les populations contemporaines de ces insectes. L'objectif central de ce projet est de déterminer le rôle du conflit sexuel et de la coévolution antagoniste dans l'évolution de populations contemporaines de Gerris gillettei. Un objectif secondaire est de confirmer et d'expliquer la répartition disjointe de cette espèce en Amérique du Nord. Une analyse comparative des patrons de répartition et de diversité génétique de G. gillettei et de ses espèces soeurs a révélé que G. pingreensis et G. gillettei partagent un important polymorphisme mitochondrial et nucléaire, suggérant qu'elles ne forment qu'une seule et même espèce. Les résultats ont aussi démontré que G. incognitus constitue une espèce génétiquement distincte avec une répartition disjointe auparavant insoupçonnée. La caractérisation de 19 populations naturelles de G. gillettei a révélé que la coévolution antagoniste a joué un rôle dans leur différenciation. En effet, une importante variation intra-et inter-populationnelle ainsi que des corrélations intersexuelles pour des traits reliés au conflit sexuel ont été documentées. L'absence de corrélation entre les épines connexivales des femelles et un ou plusieurs traits de persistance des mâles suggère que les segments génitaux des femelles pourraient être plus importants que prévu pour la résistance ou que des processus post-copulatoires pourraient aussi être en action en plus du conflit sexuel dans ces populations. Des expériences de croisement sans choix de partenaires ont révélé que le niveau d'armement des mâles et des couples influence la durée de la copulation. Cependant, dans ces expériences, les traits reliés au conflit n'ont eu aucune influence sur le succès reproducteur des individus. De plus, les expériences sans choix de partenaires ont révélé que la différenciation résultant du conflit sexuel n'est pas suffisante pour jouer un rôle dans l'isolement reproducteur. En effet, aucune asymétrie n'a été trouvée dans le comportement et le succès reproducteur de couples sympatriques et allopatriques. Des expériences de croisement avec choix de partenaires, effectuées dans des conditions semi-naturelles, ainsi que l'utilisation d'une méthode d'assignation parentale ont révélé que le succès reproducteur des mâles et des femelles est similaire et qu'il est corrélé à la fréquence effective des accouplements chez chacun des sexes. Ces résultats suggèrent que dans cette espèce, les deux sexes tirent des bénéfices des accouplements multiples. Ces expériences ont aussi révélé que le niveau de développement des épines connexivales des femelles est corrélé au succès reproducteur et à la fréquence effective des accouplements. À l'opposé, la morphologie des mâles n'est pas corrélée à ces variables. De plus, la morphologie des couples indique que différents types de mâles peuvent avoir du succès avec des femelles armées. Ces résultats sont en accord avec ceux provenant des populations naturelles et ils suggèrent que des processus post-copulatoires pourraient jouer un rôle dans les populations de G. gillettei. Dans l'ensemble, ce travail contribue à une meilleure compréhension du rôle du conflit sexuel et des conséquences de la coévolution antagoniste dans l'évolution des populations contemporaines de patineurs, une échelle auparavant négligée chez ces insectes. De plus, ce travail suggère que d'autres interactions liées à la reproduction pourraient être en action dans les populations naturelles de patineurs.

Depuis l'avènement du numérique, la demande de données par les utilisateurs des systèmes d'information géographique (SIG) ne fait qu'augmenter. Les organismes utilisateurs se retrouvent souvent devant plusieurs sources de données géographiques potentielles et ils doivent alors évaluer la qualité de chaque source en fonction de leurs besoins. Pour ce faire, ces organismes pourraient faire appel à un expert en qualité qui pourrait les aider à déterminer s'il y a adéquation (i.e. qualité externe) entre les données et leurs besoins. Pour utiliser le système MUM, l'expert en qualité doit recueillir de l'information sur les jeux de données. Dans le domaine de la géomatique, cette information se retrouve généralement sous la forme de métadonnées émises par les producteurs de données. Le système MUM, développé par Devillers et al. [2004b], a été conçu initialement en fonction d'une approche bottom-up, où on utilise des métadonnées fines pour extraire des indicateurs globaux de qualité, à l'aide d'opérateurs d'agrégation typiques des outils SOLAP. Il s'agit là d'une solution qui permet de faciliter l'analyse de la qualité, particulièrement dans des contextes de données hétérogènes. Par contre, comme le mentionnent les concepteurs de MUM, le manque de métadonnées fines est un obstacle à l'utilisation du système MUM dans sa forme actuelle. L'objectif de la présente recherche a donc été d'élaborer une méthode de génération des métadonnées dite top-down. Cette méthode permet de générer, lorsque possible, les métadonnées fines (au niveau des occurrences, voire des primitives géométriques) d'un jeu de données à l'aide des métadonnées grossières et des opinions d'experts touchant un ensemble d'occurrences. Cette méthodologie amène l'expert en qualité à utiliser dans certains cas des sources de données différentes. Ceci soulève alors un problème concernant l'hétérogénéité de la fiabilité des sources utilisées pour évaluer la qualité externe. Le concept de métaqualité a été introduit pour répondre à ce problème d'hétérogénéité. Il permet en effet de quantifier le risque lié à l'imperfection de l'information contenue dans les indicateurs de qualité. L'enrichissement du système MUM a donc été réalisé grâce à la conception du modèle E-QIMM (Extented Quality Information Management Model) qui est une extension du modèle QIMM de Devillers [2004] et qui permet d'intégrer la dimension ± Métaqualité ¿ dans le processus d'évaluation de la qualité.

Les différences spatiales existant dans les conditions environnementales peuvent favoriser l’apparition de réponses physiologiques plastiques de la part de plusieurs organismes. Ainsi, des environnements divergents, mais stables temporellement, peuvent mener à la création de différences physiologiques intrinsèques chez un organisme. Le but de cette thèse est de déterminer si les populations contigües chez les adultes des moules zébrée et quagga (Dreissena polymorpha et D. bugensis respectivement) dans un environnement où les contraintes sont distribuées sous forme de mosaïque peuvent favoriser l’apparition de traits divergents. Si tel est le cas, nous déterminerons si les différences enregistrées sont plastiques ou sont des ajustements irréversibles. La comparaison entre des masses d’eau du Saint-Laurent contrastées en terme de physico-chimie de l’eau à permis d’identifier des différences en termes d’indice de condition (contenu en glycogène, ratio ARN/ADN, résistance et masse de la coquille). La réponse enregistrée pour les tissus des moules zébrées et quagga sont similaires, cependant la coquille plus légère (mince) des moules quagga semble lui conférer un avantage lorsque les deux espèces coexistent. Les échantillonnage effectués en milieu naturel et en laboratoire ont démontrés que la distribution en amont des moules zébrés est limitée par l’intrusion saline. Cependant, il semble que les individus retrouvés dans la zone où se retrouve l’intrusion saline sont en meilleur condition (masse des tissus mous vs. la taille de la coquille) que ceux échantillonnés en amont dans la section d’eau douce. Afin de déterminer si les différenciations observées entre les populations locales sont de nature plastique ou sont issues de différenciation physiologique irréversible, nous avons effectué des expériences de transfert réciproque entre les moules en provenance des masses d’eau des Grand Lacs et ceux de l’estuaire moyen. Les résultats indiquent que le taux de croissance de la coquille dépend de l’origine de la population, est indépendante du site de transfert. En comparaison, le ratio ARN/ADN, qui représente une mesure à court terme de la condition et de la croissance, est significativement plus élevé pour les moules en provenance de l’estuaire. Dans le milieu fluvial (eau douce) ou les deux espèces coexistent, les moules quagga croissent plus rapidement que les moules zébrées. Ce résultat va de pair avec l’observation du remplacement des moules zébrées par les moules quagga qui s’opère actuellement dans le système des Grand Lacs –fleuve Saint-Laurent. Il semble cependant que les moules quagga ne performent pas aussi bien que les moules zébrées en milieu estuarien. Ainsi, cela suggère que leur influence risque d’être limité aux régions exclusivement d’eau douce, à moins bien sur qu’elle ne puissent s’ajuster physiologiquement comme le font les moules zébrées. La comparaison de la croissance des coquilles entre les périodes estivales et hivernales indique que la période estivale est plus productive. La moule quagga exhibe un taux de croissance supérieur à celui des moules zébrées pour l’été 2002, hiver 2002 et l’hiver 2003 mais cette observation est inversée pour l’été 2003. / Spatial differences in environmental conditions can lead to plastic physiological responses in many organisms. Yet stable but divergent environmental conditions over multiple generations can produce intrinsic local differences in an organism’s physiology. The goal of this research is to determine whether a contiguous population of adult zebra and quagga mussel (Dreissena polymorpha and D. bugensis) in a stable mosaic of environmental constraints has developed divergent traits and if so are they plastic or irreversible adjustments. Comparison among contrasting St. Lawrence River water-masses found population differentiation in condition (tissue glycogen content, RNA/DNA ratio of tissue as well as shell strength and mass. Though the soft tissue responses of zebra and quagga mussels were similar, the lighter shell of the quagga mussels appears to be an advantage where the two species co-occur. Field sampling and laboratory experiments show that the downstream distribution of zebra mussels is constrained by the tidal intrusion of salinity, but counter-intuitively that the animals at this limit were actually in better condition than those upriver. To explore whether the observed population differentiation represents plasticity or alternatively intrinsic local differentiation, reciprocal transplants of adult mussels from the fluvial estuary and the Great Lakes water masses were conducted. Results indicate that shell growth depends on source population, independent of the environment (river source mussels > estuary source mussels). In contrast, RNA/DNA ratio, a short-term measure of tissue condition and growth, was significantly higher for estuary mussels. In the riverine environment where they coexist, quagga mussels grew faster than zebra mussels, supporting observations that they are displacing zebra mussels throughout the Great Lakes – St. Lawrence system. Yet quagga mussels did not perform as well in the estuarine environment suggesting that their influence will be limited to the strictly freshwater unless they can adjust physiologically as zebra mussels did. Comparisons of shell growth between summer and winter transplants indicated that summer is more productive and that quagga mussels grow faster than zebra mussels. Yet the summer growth rates of the two species measured at the same site in consecutive years reversed, indicating both spatial and temporal components to growth and production.

À mesure que les réseaux de communication sans fil se développent vers la 5G, une énorme quantité de données sera produite et partagée sur la nouvelle plate-forme qui pourra être utilisée pour promouvoir de nouveaux services. Parmis ceux-ci, les informations de localisation des terminaux mobiles (MT) sont remarquablement utiles. Par exemple, les informations de localisation peuvent être utilisées dans différents cas de services d'enquête et d'information, de services communautaires, de suivi personnel, ainsi que de communications sensibles à la localisation. De nos jours, bien que le système de positionnement global (GPS) des MT offre la possibilité de localiser les MT, ses performances sont médiocres dans les zones urbaines où une ligne de vue directe (LoS) aux satellites est bloqué avec de nombreux immeubles de grande hauteur. En outre, le GPS a une consommation d'énergie élevée. Par conséquent, les techniques de localisation utilisant la télémétrie, qui sont basées sur les informations de signal radio reçues des MT tels que le temps d'arrivée (ToA), l'angle d'arrivée (AoA) et la réception de la force du signal (RSS), ne sont pas en mesure de fournir une localisation de précision satisfaisante. Par conséquent, il est particulièrement difficile de fournir des informations de localisation fiables des MT dans des environnements complexes avec diffusion et propagation par trajets multiples. Les méthodes d'apprentissage automatique basées sur les empreintes digitales (FP) sont largement utilisées pour la localisation dans des zones complexes en raison de leur haute fiabilité, rentabilité et précision et elles sont flexibles pour être utilisées dans de nombreux systèmes. Dans les réseaux 5G, en plus d'accueillir plus d'utilisateurs à des débits de données plus élevés avec une meilleure fiabilité tout en consommant moins d'énergie, une localisation de haute précision est également requise. Pour relever un tel défi, des systèmes massifs à entrées multiples et sorties multiples (MIMO) ont été introduits dans la 5G en tant que technologie puissante et potentielle pour non seulement améliorer l'efficacité spectrale et énergétique à l'aide d'un traitement relativement simple, mais également pour fournir les emplacements précis des MT à l'aide d'un très grand nombre d'antennes associées à des fréquences porteuses élevées. Il existe deux types de MIMO massifs (M-MIMO), soit distribué et colocalisé. Ici, nous visons à utiliser la méthode basée sur les FP dans les systèmes M-MIMO pour fournir un système de localisation précis et fiable dans un réseau sans fil 5G. Nous nous concentrons principalement sur les deux extrêmes du paradigme M-MIMO. Un grand réseau d'antennes colocalisé (c'est-à-dire un MIMO massif colocalisé) et un grand réseau d'antennes géographiquement distribué (c'est-à-dire un MIMO massif distribué). Ensuite, nous ex trayons les caractéristiques du signal et du canal à partir du signal reçu dans les systèmes M-MIMO sous forme d'empreintes digitales et proposons des modèles utilisant les FP basés sur le regroupement et la régression pour estimer l'emplacement des MT. Grâce à cette procédure, nous sommes en mesure d'améliorer les performances de localisation de manière significative et de réduire la complexité de calcul de la méthode basée sur les FP. / As wireless communication networks are growing into 5G, an enormous amount of data will be produced and shared on the new platform, which can be employed in promoting new services. Location information of mobile terminals (MTs) is remarkably useful among them, which can be used in different use cases of inquiry and information services, community services, personal tracking, as well as location-aware communications. Nowadays, although the Global Positioning System (GPS) offers the possibility to localize MTs, it has poor performance in urban areas where a direct line-of-sight (LoS) to the satellites is blocked by many tall buildings. Besides, GPS has a high power consumption. Consequently, the ranging based localization techniques, which are based on radio signal information received from MTs such as time-of-arrival (ToA), angle-of-arrival (AoA), and received signal strength (RSS), are not able to provide satisfactory localization accuracy. Therefore, it is a notably challenging problem to provide precise and reliable location information of MTs in complex environments with rich scattering and multipath propagation. Fingerprinting (FP)-based machine learning methods are widely used for localization in complex areas due to their high reliability, cost-efficiency, and accuracy and they are flexible to be used in many systems. In 5G networks, besides accommodating more users at higher data rates with better reliability while consuming less power, high accuracy localization is also required in 5G networks. To meet such a challenge, massive multiple-input multiple-output (MIMO) systems have been introduced in 5G as a powerful and potential technology to not only improve spectral and energy efficiency using relatively simple processing but also provide an accurate locations of MTs using a very large number of antennas combined with high carrier frequencies. There are two types of massive MIMO (M-MIMO), distributed and collocated. Here, we aim to use the FP-based method in M-MIMO systems to provide an accurate and reliable localization system in a 5G wireless network. We mainly focus on the two extremes of the M-MIMO paradigm. A large collocated antenna array (i.e., collocated M-MIMO ) and a large geographically distributed antenna array (i.e., distributed M-MIMO). Then, we extract signal and channel features from the received signal in M-MIMO systems as fingerprints and propose FP-based models using clustering and regression to estimate MT's location. Through this procedure, we are able to improve localization performance significantly and reduce the computational complexity of the FP-based method.

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.

Les infrastructures d'information géospatiale (IIG) sont des systèmes à la fois techniques, sociaux, organisationnels et économiques. Ces infrastructures visent à démocratiser l'accès et l'utilisation des informations géographiques en vue de les rendre plus utiles à tous les niveaux de la société. Ce faisant, elles promeuvent le renforcement des capacités et des connaissances des individus afin d’accroître leur participation à la prise de décision publique et donc à la gestion du territoire. Cependant, la réalisation des IIG semble très dispendieuse et les résultats, autres que techniques, ne sont pas facilement observables. Par conséquent, il faut disposer des éléments nécessaires pour démontrer, notamment sur les plans social et politique, que les IIG sont beaucoup plus que de simples solutions géomatiques novatrices profitant de la flambée des technologies de l'information. Ces éléments étant encore méconnus, il est difficile de « vendre » ces infrastructures et d’obtenir les ressources requises pour leur réalisation. Le but de cette recherche est de proposer un cadre théorique comportant les critères d’évaluation des IIG et les règles permettant de tenir compte du contexte dans lequel chaque infrastructure est enracinée. Pour l’atteindre, nous avons mené une recherche qualitative, inductive et exploratoire. Elle a été conduite en trois phases. Dans la première, nous avons fait une revue bibliographique détaillée. À la deuxième, un sondage international a été réalisé selon les principes des études Delphi. Dans la troisième, deux études de cas ont été menées, l’une en Suisse et l’autre en Uruguay. Nous avons conclu que l’évaluation des IIG est, en soi, un processus participatif et de construction sociale de ce genre d’infrastructure. Ce processus doit être mené selon les critères associés à deux dimensions majeures : la « dimension qualité » et la « dimension vertu ». Chaque dimension est composée de zones d'évaluation. Nous proposons le paradigme de la valeur sociale d'usage comme le plus important critère d’évaluation. Les résultats obtenus apportent des éléments essentiels permettant d’évaluer et surtout de favoriser le succès des initiatives IIG. L’idée d'un processus évaluatif utile - servant à promouvoir l'apprentissage, la participation citoyenne et la transformation sociale - sous-tend le cadre d’évaluation proposé. / Many countries around the world are constructing Spatial Data Infrastructures (SDI). In order to meet more important SDI expectations and goals, several approaches have been conducted. However, the literature suggests that SDI initiatives do not necessarily meet the major users’ needs and that the most important objectives have not yet been reached. This fact raises a number of questions, mainly the issue as to whether or not the real usefulness of SDI initiatives is limited. If this were the case, SDI projects would not be sufficiently justified and consequently available resources scarcer. Therefore, it becomes necessary to evaluate SDI initiatives. In spite of this, there does not exist, to date, enough valid or widespread criteria based upon which SDI can be evaluated. Hence, it is essential that relevant criteria be defined, through which it is possible to evaluate such approaches, as well as their results. In order to reach this goal, we conducted qualitative research to develop a theoretical framework for the evaluation of SDI projects, through the identification and description of common success criteria across different contextual backgrounds. Our first step was to conceptualize the evaluation and success antecedents through the literature. Secondly, an International Web Survey was conducted applying Delphi study basis. Finally, the core of this research was two SDI case studies. Switzerland and Uruguay were examined in order to gain better understanding of criteria and context. We propose that SDI evaluation should be a process that involves everyone in the social construction of these infrastructures. Thus, SDI can be evaluated based on two major dimensions: "Quality Dimension" and "Virtue Dimension". Each dimension is composed of evaluation zones. We suggest that SDI can become largely valuable projects only if they are useful to society. This two-dimensional evaluation framework should be a good tool to help SDI organizations to estimate and improve the success of SDI initiatives. It allows the definition of conditions under which the SDI objectives may be planned and judged, while respecting the diversity of approaches adopted by each community. The notion of useful assessment, promoting training and social transformation, underlies the theoretical framework proposed.