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 stratégies d'utilisation de l'espace sont déterminantes pour la survie, la croissance et la reproduction des animaux. Chez plusieurs espèces de proies, l'utilisation de l'espace résulte d'un compromis risque-gain visant à maximiser l'alimentation tout en évitant les prédateurs et les chasseurs. Puisque chez les grands herbivores la pression de chasse est généralement plus élevée pour les mâles, les deux sexes peuvent percevoir le risque de chasse différemment et utiliser des tactiques comportementales contrastantes. Notre objectif était d'identifier les déterminants des changements de l'utilisation de l'espace chez les mâles du cerf de Virginie (Odocoileus virginianus) pendant la saison de chasse (septembre à décembre) dans une population à haute densité. En 2020-2021, nous avons étudié l'utilisation de l'espace de 19 cerfs (11 mâles et 8 femelles) suivis avec des colliers GPS pendant l'automne sur l'île d'Anticosti. Pour les deux sexes, l'utilisation de l'habitat ouvert a diminué au cours de la période de chasse et a augmenté pendant les périodes nocturnes. Ces résultats suggèrent que les cerfs s'éloignent des chasseurs en utilisant des secteurs forestiers, ou réduisent leur utilisation de secteurs ouverts à cause de la diminution de la qualité de la végétation dans ces habitats pendant l'automne. Les mâles ont augmenté leur distance parcourue, la taille de leur domaine vital mensuel et leur distance à la route la plus proche juste avant et pendant la période de rut (fin octobre à fin novembre), ce qui n'était pas le cas pour les femelles. Les mâles augmentent probablement leur utilisation de l'espace pour augmenter leurs chances de rencontrer des femelles durant le rut, ce qui peut indirectement augmenter leur vulnérabilité à la chasse. Nos résultats suggèrent que l'utilisation de l'espace et le comportement des mâles sur l'île d'Anticosti sont influencés par la chasse mais sont surtout déterminés par leur cycle biologique naturel pendant l'automne. / Space use tactics have strong implications for the survival, growth and reproduction of animals. In many prey species, space use is determined by a risk-reward trade-off to maximise food intake while avoiding predators and hunters. Because hunting pressure is generally higher for males, both sexes could perceive hunting risk differently and present contrasting behavioral tactics towards it. We aimed to identify determinants of space use changes in male white-tailed deer (Odocoileus virginianus) during the hunting season (September to December) in a population living at high density. In 2020-2021, we studied the space use of 19 (11 males and 8 females) GPS-collared white-tailed deer during fall on Anticosti Island. For both sexes, open habitat use decreased as the hunting period progressed and increased during nocturnal periods. These results suggest that deer spaced away from hunters by using forested areas or reduced their use of open areas because of the decreasing quality of vegetation in these habitats during fall. Males increased their distance traveled, monthly home range size and distance to the nearest road just before and during the rutting period (end of October to end of November), whereas it was not the case for females. Males likely increased their space use to increase their likelihood of encountering females during the rut, which indirectly may have Increased their vulnerability to hunters. Our results suggest that space use and behavior of males on Anticosti Island are influenced by hunting risk but are mostly determined by their natural biological cycle during fall.

La géomatique, c'est-à-dire l'utilisation des technologies numériques pour acquérir, traiter, visualiser et communiquer l'information géographique, comprend de très nombreux domaines d'application dans le monde professionnel. L'usage de ces technologies (système de localisation GPS, globes virtuels sur Internet, systèmes d'information géographique...) commence à se diffuser dans la vie quotidienne et dans le domaine éducatif. Nous nous intéressons ici aux questions posées par l'introduction des outils géomatiques dans l'enseignement de la géographie. L'intégration de la géomatique ne va pas sans poser de nombreuses questions qui relèvent du champ de la géographie, de l'épistémologie, de la didactique, mais aussi de l'informatique, de la cartographie, de la psychologie cognitive, de la sociologie des usages. Elle fait rejouer de vieux débats sur la place et le rôle de la carte dans l'enseignement et l'apprentissage de la géographie, mais pose aussi la question des technologies de l'information géographique comme nouvel outil du géographe, comme manière différente de concevoir, d'enseigner et d'apprendre la géographie.<br />Cette recherche vise d'une part à comprendre les usages et les enjeux de la cartographie et des Systèmes d'Information Géographique en classe de géographie, d'autre part à construire et à expérimenter un SIG éducatif qui favorise différents modes de raisonnement géographique. L'approche s'inscrit dans la perspective de la « genèse d'usages » géomatiques dans l'enseignement secondaire. A travers des démarches d'exploration visuelle et de résolution de problème, mêlant des approches inductives et des approches hypothético-déductives, l'enjeu est de dépasser les pratiques ritualisées et naturalisées de la carte scolaire, afin de promouvoir une nouvelle éducation géographique.

Les réseaux écologiques visent à maintenir la biodiversité et les processus écologiques en protégeant les habitats et les liens entre eux. En considérant le rôle fonctionnel du paysage, ce concept permet d'intégrer la viabilité écologique et les activités humaines pour favoriser une gestion durable du territoire. Bien que les réseaux écologiques partagent le même objectif général, plusieurs approches peuvent être utilisées pour délimiter leurs composantes. Le choix d'approche est une source majeure d'incertitude et a des implications sur la configuration spatiale, la valeur écologique et la facilité d'implantation des réseaux obtenus. Dans le cadre de ce mémoire, différentes approches de conception de réseaux écologiques ont été appliquées sur le territoire du bassin versant de la rivière Saint-François (8 700 km[indice supérieur 2]) au Québec.Les approches utilisées sont basées sur des stratégies de modélisation monospécifiques, multispécifiques ou paysagères.Les réseaux écologiques ont ensuite été évalués quantitativement à l'aide d'indicateurs écologiques, économiques et sociaux afin de caractériser l'impact des différentes approches de conception sur la performance relative des réseaux.Les résultats obtenus montrent que le choix d'approche a une influence directe sur la configuration spatiale et la performance des réseaux. Ces résultats sont également mis en relation avec les objectifs poursuivis par l'implantation de réseaux écologiques, l'échelle spatiale et l'utilisation du territoire. Le cadre d'évaluation développé s'avère un outil prometteur pour permettre d'atténuer l'incertitude associée au choix d'approche et faciliter l'intégration des priorités des acteurs locaux et des objectifs de gestion territoriale dans la conception des réseaux écologiques.

Résumé: De nos jours l’observation de la terre à l’aide d’images satellitaires de très haute résolution spatiale (Ikonos, Quickbird, World View-2) donne de nombreuses possibilités pour gérer de l’information à l’échelle mondiale. Les technologies actuelles d’acquisition d’information sont à l’origine de l’augmentation importante du volume des données. L’objectif général de cette thèse consiste à développer une nouvelle méthode hybride de représentation d’image numérique de très haute résolution spatiale qui améliore la qualité visuelle d’images compressée avec un haut niveau de compression (100 fois et plus). La nouvelle méthode hybride exploite la transformation pyramidale inverse d’image numérique en utilisant des réseaux de neurones artificiels. Elle combine le traitement spatial et la transformation abstraite de l’image. L’emploi de l’approche de la transformation pyramidale inverse a démontré l’efficacité du traitement de l’information à une ou à des échelles spécifiques, sans interférer ou ajouter un temps de calcul inutile. Cette approche est essentielle pour réaliser une transformation progressive d’image. Les résultats montrent une amélioration du rapport signal pur bruit de 4 dB pour chaque couche additionnelle de la transformation progressive. Nous avons réussi à garder une qualité visuelle d’images compressées comparable, jusqu’au niveau de la compression de 107 fois. De plus, pour le niveau de la compression de 274 fois, nous avons obtenu une amélioration de la qualité visuelle en comparaison des méthodes de compression courantes (JPEG, JPEG2000). Les résultats du travail confirment l’hypothèse que les images de télédétection possèdent un haut degré de redondance et que l’utilisation d’un réseau de neurones est un bon moyen pour trouver l’opérateur efficace du regroupement de pixels. Cette nouvelle méthode de représentation d’images à très haute résolution spatiale permet de réduire le volume des données sans détérioration majeure de la qualité visuelle, comparé aux méthodes existantes. Enfin, nous recommandons de poursuivre l’exploration du domaine des calculs distribués tels que les réseaux des neurones artificiels, considérant l’augmentation de la performance des outils informatiques (nanotechnologies et calculs parallèles). || Abstract: Earth observations using very high-resolution satellite imagery, such as from Ikonos, QuickBird or WorldView-2, provide many possibilities for addressing issues on a global scale. However, the acquisition of high-resolution imagery using these technologies also significantly increases the volume of data that must be managed. With the passing of each day, the number of collected satellite images continues to increase. The overall objective of this work is to develop new hybrid methods for numerical data representation that improve the visual quality of compressed satellite visible imagery for compression levels of 100 times and more. Our new method exploits the inverse pyramid transform using artificial neural networks, and thus addresses the trend in the field of remote sensing and image compression towards combining the spatial processing and abstract transformation of an image. Our implementation of the pyramidal inverse transformation demonstrates the effectiveness of information processing for specific levels, without interfering or adding unnecessary computation time. This approach is essential in order to achieve a gradual transformation of an image. The results showed an improvement in the signal to noise ratio of 4dB for each additional layer in the pyramidal image transformation. We managed to keep a similar level of visual quality for the compressed images up to a compression level of 107 times. In addition, for a compression level of 274, we improved the visual quality as compared to standard compression methods (JPEG, JPEG2000). The results of this study confirm the hypothesis that remote sensing images have a high degree of redundancy and that the use of neural networks is a good way to find the effective operator of the pixel combination. This new method for image representation reduces the volume of data without major deterioration in the visual quality of the compressed images, as compared to existing methods. Finally, we recommend further exploration in the field of distributed computing, such as artificial neural networks, considering the rapidly increasing performance of computers in the near future (parallel computing technology and nanotechnology).

Les produits forestiers non ligneux (PFNL) rassemblent toutes exploitations sous couvert forestier. Ils excluent les produits issus de la fibre de bois et des produits de la faune. Le bleuet sauvage est un bon exemple de PFNL. Ces produits sont abondants au Québec. Le bleuet est un exemple de PFNL bien établi avec un niveau de commercialisation structurée de produits frais et de transformation. Au contraire, le marché des champignons forestiers tarde à se développer. À titre de produit agroforestier, les PFNL procurent des biens et services bénéfiques aux communautés productrices. La distribution des PFNL varie en fonction de facteurs géophysiques et bioclimatiques. Dans certaines régions du Québec, des groupes s'efforcent de développer des outils d’analyse et de modélisation spatiale conséquents. La géomatique procure des solutions pratiques pour l’identification et le suivi des PFNL. Entre autres, elle opère des données géospatiales spécialisées sur des systèmes d'information géographique (SIG). Ce projet de maîtrise repose sur la mise en place d’un portail participatif d’information géographique web. Il s'adresse à un large panel d’utilisateurs, notamment aux intervenants impliqués dans le développement durable des PFNL. Il offre la possibilité de visualiser et de manipuler des données spécialisées au cas des PFNL. Il propose de localiser les sites à fort potentiel de présence. Il cherche à intégrer des outils de validation de ces sites. Il tend aussi à procurer des outils qui accompagnent la production des utilisateurs. Le portail introduit des applications d’édition, d’analyse et de modélisations spatiales exclusives à la thématique des PFNL. Il abrite des couches de données interactives et interopérables. L'évaluation du portail passe par l’efficacité de ses applications et la convivialité de ses composantes. Ce rapport décrit et fait la démonstration de chacune d'elle.

Le rooibos est une tisane produite à partir d'une plante sud-africaine endémique (Aspalathus linaris), typique de la formation végétale fynbos. Il s'agit d'une production localisée ou « produit de terroir » au sens où elle est inscrite dans le temps et que les savoir-faire de production et la ressource sont liés à une région, le sud-ouest du pays. Cette production combine tous les caractères constitutifs d'un patrimoine : elle est produite collectivement, ancrée dans le temps et dans l'espace, transmise ou conservée. Le rooibos se situe donc dans le champ des études sur la patrimonialisation des productions localisées. Il fait actuellement l'objet d'un projet de valorisation par une indication géographique (IG) et présente à ce titre un caractère emblématique pour ces recherches dans les pays du Sud. Afin d'éclairer le processus de valorisation, notre recherche a consisté à étudier les dynamiques à l'origine de sa dimension patrimoniale. Nous montrons que cette production est indissociable des contextes et des enjeux (politiques, sociaux, identitaires) qui ont traversé la société sud-africaine à différentes époques. La filière du rooibos s'est révélée être un objet d'étude privilégié pour observer les tensions nationales dans l'Afrique du Sud post-apartheid. Nous observons une volonté de promouvoir une nation multiculturelle qui tranche avec celle de conserver la structure hiérarchique à l'origine des inégalités socio-économiques. L'imaginaire du rooibos associe l'ingénierie des producteurs afrikaners, le savoir-faire des ouvriers métis et l'utilisation de figures patrimoniale comme celle des Khoesan ; mais d'un autre côté, l'organisation actuelle de la filière reproduit les disparités au sein des acteurs locaux de la production, d'une part entre producteurs et ouvriers agricoles et d'autre part entre producteurs afrikaners et métis. Nos résultats suggèrent que la construction des nouveaux patrimoines sud-africains n'est pas nécessairement un facteur d'intégration et de réconciliation nationales.