Les feux détruisent de vastes superficies de forêt. La mise à jour des cartes forestières ne se fait pas nécessairement après un incendie mais plutôt à tous les dix ans. Pour disposer d'information récente, les gestionnaires des milieux forestiers achètent les photographies aériennes touchant le territoire perturbé. Cependant, il existe depuis quelques décennies une autre source d'information qui ressemble à la photographie aérienne soit l'imagerie numérique aéroportée. À travers ce projet, nous allons étudier la possibilité d'utiliser l'imagerie numérique aéroportée pour cartographier les secteurs perturbés lors d'un feu de forêt. Deux sources d'information, issues du capteur Daedalus et MEIS, ont été utilisées pour obtenir une nouvelle cartographie du territoire après feu. Comme les données numériques ont été enregistrées simultanément lors d'un survol, elles deviennent intéressantes à comparer. Les données numériques aéroportées ont d'abord été corrigées radiométriquement afin d'atténuer l'effet de réflectance bidirectionnelle. La méthode de correction consiste à normaliser les données numériques à partir d'une équation de type polynomial et par la suite de repositionner l'histogramme modifié en fonction de l'histogramme original. La classification des données a permis d'identifier 11 groupements distincts: les milieux humides (tourbières claire et foncée), les milieux dénudés, la végétation résineuse (épinette noire, pin gris, végétation résineuse basse), la végétation feuillue (peupleraie et végétation feuillue), la régénération feuillue, la végétation résineuse partiellement brûlée et les brûlis. Les résultats obtenus par les deux capteurs sont comparables en terme de superficies couvertes par les groupements. Un regroupement des classes permet de procéder à une comparaison des résultats avec la carte forestière après feu. Dans l'ensemble, les résultats sont assez concluants. Nous dénotons une sous-évaluation des brûlis et des résineux au profit des résineux partiellement brûlés. Les résultats obtenus à travers cette recherche montrent que les données numériques aéroportées peuvent caractériser différentes intensités de perturbations d'un feu.

Au Québec, l'inventaire forestier est une préoccupation importante des services forestiers puisqu'il constitue la base de fonctionnement de plusieurs phases de gestion liées à l'industrie forestière. La photo-interprétation conventionnelle et la télédétection satellitaire ne permettent pas de différentier avec certitude les essences forestières. La télédétection à haute résolution devient alors une nécessité permettant cette distinction. La vidéographie aérienne multibande (VAM) fait appel à un capteur mis au point récemment pour répondre à cette problématique. En effet, grâce aux nouveautés apportées par ce capteur, le présent travail tentera d'évaluer ces potentiels pour la discrimination des essences forestières à l'aide des rapports radiométriques de bandes spectrales. Ces rapports peuvent réduire le nombre de composantes à traiter et diminuer considérablement tous les effets multiplicatifs. Les effets multiplicatifs ou erreurs systématiques, sont dus non seulement aux facteurs extrinsèques au capteur, mais aussi souvent aux capteurs eux-mêmes, pourvu que ces facteurs agissent de la même façon sur toutes les composantes. Les désavantages principaux de cette méthode résident dans la difficulté de choisir la meilleure combinaison de rapports lorsqu'il existe un grand nombre de composantes image et de faire l'ajustement nécessaire de l'échelle des valeurs de sortie par plusieurs essais consécutifs. En effet, ces rapports peuvent varier de zéro à l'infini suivant les valeurs présentes dans les composantes. Un facteur d'échelle appliqué aux résultats doit donc être déterminé de telle sorte que la très grande majorité des valeurs soient comprises entre 0 et 255 niveaux de gris, si les composantes et les images-rapports sont stockées en 8 bits. Le facteur d'échelle est nécessaire si on veut visualiser les images-rapports sur écran cathodique. Enfin, si les données contiennent beaucoup de bruits additifs (l'effet de l'atmosphère par exemple) l'image résultante aura un aspect granuleux, puisque les bruits s'additionneront (Bonn et al, 1992). Dans ce cas, les bruits additifs seront éliminés par des soustractions radiométriques entre des images prises dans différentes bandes spectrales avant de réaliser les rapports radiométriques.

La cartographie des grands feux de forêt de la zone boréale du Québec peut se faire à l'aide d'outils traditionnels ou encore avec de nouveaux outils tels que la télédétection et les systèmes d'information géographique (SIG). Dans le cadre de cette recherche, l'imagerie satellitaire est utilisée pour cartographier les feux de grande envergure, soit de 15 000 hectares et plus. Précisément, l'image satellitaire NOAA du 4 septembre 1994, couvrant toute la zone d'étude c'est-à-dire la forêt boréale québécoise, nous permet de localiser d'un seul coup d'oeil ces grands feux pour les années 1972 à 1994, mais aussi plusieurs feux qui n'ont pas été cartographies ou répertoriés par le ministère des Ressources naturelles, soit parce qu'ils sont situés dans des zones de protection restreinte ou pour d'autres raisons. Avec une image semblable, on obtient une vue globale intéressante qui permet de distinguer les incendies de forêt ainsi que les grands ensembles biophysiques du territoire à l'étude. La répartition spatiale des grands feux (qui sont des feux de foudre à 94%, i.e. 51 sur 54 répertoriés depuis 1972) est inégale sur le territoire à l'étude. En effet, on remarque que certains secteurs sont plus affectés que d'autres. Entre autres, l'ouest et le nord-ouest du lac Mistassini (incluant une partie du territoire de la Baie-James) est très atteint par ce phénomène. Temporellement, la répartition des feux est aussi différente d'une année à l'autre. Les périodes les plus touchées sont les années 1976, 1983 et 1991 incluant de grandes superficies brûlées et souvent précédées ou suivies par peu ou pas de feux de grande taille. Certains facteurs géophysiques et climatiques tendent à expliquer ces phénomènes, tels qu'une répartition inégale des précipitations et des températures. Par exemple, les grands incendies de forêt débutent presque essentiellement dans les mois de mai, juin et juillet. Le type de dépôts de surface et le relief de certains secteurs présentent des conditions idéales pour l'occurrence de ces feux, sans oublier d'autres facteurs tout aussi importants tels que le type de combustible et la fréquence de la foudre. Ainsi, tous ces facteurs influencent dans une certaine mesure la localisation des grands feux et peuvent aider les spécialistes qui travaillent sur la prédiction des feux.

L'évaluation de la densité des jeunes peuplements forestiers de cinq à vingt ans après perturbation est importante pour la planification de divers travaux sylvicoles en forêt comme la coupe d'éclaircie précommerciale et également pour la production des plans d'aménagement forestier. Puisque la façon traditionnelle d'évaluer les densités (photographies aériennes, inventaires de terrain) est souvent limitée, surtout sur de grands territoires, l'utilisation de méthodes modernes comme la télédétection et les systèmes d'information géographique (SIG) s'imposent. Avec l'aide d'un inventaire des tiges fait sur le terrain et d'un système de traitement d'images (PCI), on a pu réaliser une classification dirigée par maximum de vraisemblance d'une image satellitaire LANDSAT-TM d'une résolution de trente mètres au sol en date du 29 mai 1991. Cette classification a permis d'afficher les jeunes peuplements résineux naturels par densité de tiges à l'hectare (ha) en cinq classes distinctes sur un territoire de la forêt boréale au nord de Chicoutimi. Par la suite, la superposition des données satellitaires sur des données forestières provenant du service de l'inventaire forestier du ministère des Ressources naturelles a servi, par l'entremise de certains critères (densité, pente, âge, origine), à l'élaboration d'un modèle intégré. Ce modèle construit avec le système d'information géographique ARC/INFO a aidé à déterminer les sites potentiels pour les futures opérations de coupes d'éclaircie précommerciale en forêt boréale. La démarche utilisée devient alors un instrument grâce auquel il sera possible de circonscrire facilement avec une seule image les milieux d'intervention. Ce projet de géomatique touchant le milieu forestier a été réalisé en partenariat entre l'Université du Québec à Chicoutimi et la compagnie forestière Abitibi-Price Inc.

La caractérisation du système de joints est un élément très important lors de la réalisation de levés sur les aquifères fracturés, puisque la porosité secondaire contrôle l'écoulement des eaux souterraines. Il est également important d'analyser les types d'interactions entre les joints. Par exemple, les types de terminaison des joints ainsi que la prédominance de certaines familles de joints représentent des informations qui permettant de comprendre les événements tectoniques responsables de la génération des systèmes de joints dans l'aquifère. En outre, le champ de contrainte actuel est habituellement le paramètre le plus important dans le contrôle de l'ouverture des joints, laquelle joue un rôle majeur dans l'écoulement des eaux souterraines. L'objectif principal de ce travail est de caractériser un aquifère dans des roches cristallines fracturées avec une lithologie relativement homogène, en définissant un modèle hydrogéologique de la zone d'étude. Ce modèle a été construit à l'aide de levés structuraux à différentes échelles et des analyses de données hydrogéologiques. Cette étude a été réalisée sur le seuil de Kénogami, dans le graben du Saguenay, au Québec. Elle visait à répondre aux questions suivantes: (1) est-ce que le système de joints dans le socle rocheux est structuré, c'est à dire, est-il possible d'identifier des orientations préférentielles de joints et des domaines structuraux? (2) Les systèmes de joints peuventils être définis à différentes échelles, par exemples aux échelles régionale et locale? Si oui, y a-t-il des relations entre les systèmes observés à différentes échelles? (3) Est-il possible d'identifier des corrélations entre le(s) système(s) de joints et les champs de contraintes passés et actuel? (4) Y a-t-il une relation entre les propriétés hydrogéologiques obtenues à partir de forages et le(s) système(s) de joints? Le levé structural a comporté trois phases principales. Premièrement, une caractérisation à l'échelle régionale du système de joints a été effectuée à partir de l'interprétation de photos aériennes, de l'analyse des linéaments, et d'un levé général de terrain sur des sites sélectionnés. Ce dernier type de levé implique l'étude de la distribution spatiale des principales familles de joints, et l'étude des âges relatifs des familles de joints et des champs de contrainte passés, menée sur des affleurements horizontaux. Deuxièmement, un levé détaillé sur des coupes de routes sélectionnées a été réalisé afin d'identifier et caractériser les familles de joints qui composent la fracturation dans la zone d'étude. Enfin, la réalisation de diagraphies géophysiques dans des forages a fourni des informations sur les joints en profondeur, notamment les familles de joints subhorizontaux. Ces étapes ont permis de répondre à la problématique proposée au début de cette recherche. Ce projet a permis la caractérisation d'un aquifère dans des roches cristallines fracturées, selon les aspects suivants: les systèmes de joints à différentes échelles, les champs de contraintes passés, les propriétés hydrauliques et les relations possibles entre ces paramètres. La méthodologie adoptée pourra être appliquée à d'autres études sur les aquifères rocheux fracturés. Enfin, un modèle conceptuel a été développé pour l'aquifère fracturé dans le seuil de Kénogami, en utilisant l'approche du bloc unitaire. Ce modèle peut être extrapolé à l'échelle régionale et il reflète la prédominance des joints subverticaux dans la zone d'étude. Les autres contributions de ce travail comprennent la mise en place de procédures : (1) pour appliquer la correction de Terzaghi sur ordinateur sans utilisation de logiciels spécialisés, et (2) pour l'analyse de l'orientation de la composante horizontale principale des champs de contraintes passés sur les affleurements horizontaux. Aussi, ce travail a mis en valeur l'intérêt de la caractérisation d'un milieu fracturé avec l'approche du bloc unitaire, par une discussion de sa relation avec les propriétés hydrauliques, suivie de leur incorporation dans les modèles numériques.

Thèses (Ph.D.)--Université de Sherbrooke (Canada), 1999. / Titre de l'écran-titre (visionné le 20 juin 2006). Publié aussi en version papier.

Thèses (M.Sc.)--Université de Sherbrooke (Canada), 2000. / Titre de l'écran-titre (visionné le 20 juin 2006). Publié aussi en version papier.

Thèses (M.Sc.A.)--Université de Sherbrooke (Canada), 2001. / Titre de l'écran-titre (visionné le 24 août 2006). Publié aussi en version papier.

Texte remanié de: Th. Ph. D--University of Liverpool, 1994. / Bibliogr. p. 289-295. Glossaire.

Thèse (Ph. D.) -- Université Laval, 2008. / Bibliogr.: f. 303-334. Publié aussi en version électronique dans la Collection Mémoires et thèses électroniques.