Thèse (M.Sc.)--Université Laval, 2007. / Bibliogr.: f. [110]-113. Publié aussi en version électronique dans la Collection Mémoires et thèses électroniques.

L'apparition de structures spatiales est un phénomène universel. En optique non linéaire, générer des structures transverses et contrôler leur dynamique est important non seulement d'un point de vue fondamental mais aussi d'un point de vue des applications. Ce travail de thèse s'inscrit dans cette logique de caractérisation et manipulation des structures spatiales optiques, engendrées dans une expérience de valve à cristaux liquides. Une première partie est consacrée aux effets de forçages spatiaux sur la propagation de fronts, induits avec un modulateur spatial de lumière. Une étude unidimensionnelle, incluant des comparaisons avec des modèles analytiques et des résultats numériques, montre l'existence d'une région d'agrafage à l'intérieur de laquelle des états localisés de taille différente peuvent être générés. Une extension à deux dimensions est aussi présentée pour différentes géométries du forçage spatial. La seconde partie s'intéresse aux effets d'une rétroaction non locale sur les structures localisées, apparaissant en présence simultanée de diffraction et d'interférence de polarisation. Dans le cas d'un effet de translation, un phénomène d'advection des structures est observé, associé à l'apparition de singularités de phase dans leur sillage. Au-delà d'un certain taux de translation, un autre régime est atteint avec une périodicité le long de la direction de translation. Dans le cas où rotation et translation sont présentes simultanément, les modes d'auto-organisation des structures localisées présentent des analogies avec certains modes de croissance des végétaux. L'influence des différents paramètres, dont la rotation, est caractérisée sur les motifs obtenus.

La régionalisation est autant un processus spatial qu'un processus territorial. Elle est spatiale parce qu'elle se réalise sur des structures spatiales héritées tout en les mettant en oeuvre. Nous avons voulu mettre en perspective dans le processus ou les volontés de régionalisation, le système formé des notions de territoires, de villes et de réseaux.<br />Aussi, nous proposons de définir des territoires autour de réseaux de villes qui donnent à penser les régionalisations souhaitables ou souhaitées à partir des propriétés des territoires et de leur organisation par la représentation des interactions spatiales entre les villes. Sont alors créés des réseaux de villes autour desquels la régionalisation des territoires serait possible.<br />Les mises en réseaux de villes se basent sur le corpus conceptuel et théorique du fonctionnement et des propriétés des systèmes de villes, et tiennent compte des caractéristiques du système de villes étudié à travers les critères de la taille des villes et de leur localisation. Ces seuls critères déterminent les espacements entre les villes et leur position dans la hiérarchie de niveaux dans le système, ce qui intègre et révèle les structures spatiales sous-jacentes ou locales.<br />Sont alors définies deux catégories de réseaux de villes :<br />• les réseaux de villes de proximité et de voisinage, sur des contraintes d'espacement entre les villes ;<br />• les réseaux de villes hiérarchisés, sur des contraintes de taille des villes et de principes d'emboîtement de structures hiérarchiques (type administratif, à la hiérarchie stricte, ou type principe de marché, à la hiérarchie non stricte).<br />La formalisation et les représentations des mises en réseaux de villes sont réalisées par la théorie des graphes qui permet une modélisation aisée des organisations hiérarchiques, en particulier des emboîtements de niveaux, par un de ses sous-ensembles, les arbres.<br />La mise en place de ces méthodes et l'évaluation des performances des régionalisations qu'elles engendrent se fait sur deux exemples à problématiques et échelles différentes. La première application montre une approche spatiale en archéologie pour aider à dégager les principales structures d'un système de peuplement d'un territoire autour de la Cité antique de Luteva (Lodève, Hérault, France) durant la période du Haut-Empire (Ier siècle ap. J.-C. - IIIe siècle ap. J.-C.). La seconde application consiste à définir un arc méditerranéen théorique à partir du système de villes européennes sans maillage administratif.

Pour qui s'intéresse aux structurations spatiales des universités et aux caractéristiques géographiques des mobilités étudiantes, la notion de Société(s) de la Connaissance constitue souvent une toile de fond sur laquelle prend appui nombre de démonstrations. Avant d'explorer les différentes " mises en espace des sociétés de la connaissance par les universités et les pratiques étudiantes ", ce travail propose de dresser un inventaire des indicateurs souvent mobilisés pour rendre compte de ces sociétés de la connaissance et des différenciations spatiales qu'ils révèlent, mais aussi de leurs espaces emblématiques. Dans un deuxième temps, le travail s'appuie sur les bases de données qui rendent compte de l'offre de formations dans les universités françaises et des caractéristiques des mobilités étudiantes entre établissements et entre villes. Les mises en regard des mobilités et sédentarités étudiantes avec les offres de formation soulignent les limites des nomenclatures proposées pour approcher plus finement les réalités des pratiques étudiantes. Les mises en regard des mobilités étudiantes avec l'inertie des structures spatiales des universités permettent de remettre en perspective les choix récents faits en termes d'aménagement du territoire universitaire voire d'aménagement du territoire par les universités. L'ancrage territorial de tels équipements ne s'inscrit pas dans les mêmes temporalités que les parcours de formation des étudiants, les agendas et autres échéances auxquelles sont soumis les responsables politiques qui relaient une partie de la demande économique et sociale. Il en résulte une très faible " capitalisation " des bilans dressés au cours des différentes périodes charnières qui ont marqué l'histoire de l'Université. Dans le prolongement de ces approches, 3 pistes de recherche sont proposées. Il s'agit tout d'abord d'étudier les pratiques étudiantes durant les parcours de formation, de mieux cerner le phénomène de migrations " différées ", le moindre attrait de Paris en liens avec la déconcentration des lieux de formation. En élargissant les perspectives, il s'agit de travailler aussi sur les liens entre migrations étudiantes, décroissance démographique et équipements universitaires dans un contexte européen marqué par la décroissance démographique. Enfin, il a déjà été souligné dans les missions de l'Université, la dissociation de plus en plus forte entre activités de formation, ubiquistes, et activités de recherche, plus spécifiques. Il s'agit de se focaliser sur les pratiques des chercheurs " révélées " par leurs publications et de s'interroger sur les décalages entre tendances propres aux formations et celles propres à la recherche.

La Forêt Tropicale Humide (FTH) est l'un des écosystèmes les plus riches et les plus complexes de la planète, que la disparition accélérée sous l'effet des activités humaines met au premier plan des préoccupations environnementales internationales. Dans le même temps, la relative méconnaissance de son fonctionnement en fait un enjeu prioritaire de la recherche fondamentale en écologie. Ce travail s'intéresse aux peuplements d'arbres des FTH et plus particulièrement à leur diversité spécifique et structurale, c'est-à-dire à la fois : à l'hétérogénéité de son mélange d'espèces qui renvoie à l'interaction entre processus évolutifs et écologiques présidant à l'apparition et la coexistence des espèces ; et à la variabilité de l'organisation tridimensionnelle des attributs physiques des arbres résultant des effets conjoints des processus biophysiques et de la dynamique forestière. Ces deux aspects sont étudiés de manière complémentaire par des méthodes d'analyse quantitatives adaptées aux spécificités des FTH. Les résultats obtenus conduisent à définir un cadre d'appréhension des phénomènes à une échelle intermédiaire dans le but d'évaluer la part relative des processus de colonisation-dispersion, de filtrage environnemental et d'interactions locales dans le maintien de la diversité des FTH.

Cette thèse s'inscrit dans la continuation du travail de Younes Achkire, consacré au contrôle actif des ponts haubanés. Elle traite de l'implémentation d'un système de contrôle actif sur des maquettes de structures câblées. Deux types de structures sont étudiés expérimentalement: les ponts haubanés et les treillis spatiaux. Après une brève introduction sur l'usage du contrôle actif dans ces domaines, le chapitre 2 traite numériquement des mécanismes d'interaction entre le câble et la structure. Au chapitre 3, nous présentons la stratégie de contrôle que nous utilisons pour stabiliser une structure câblée: il s'agit d'un contrôle décentralisé, basé sur des paires capteur/actionneur colocalisées, placées au niveau des ancrages des câbles, chacune équipée d'un contrôleur Intégral Force Feedback. Nous présentons une théorie linéaire simplifiée permettant de dimensionner le système et de prévoir son efficacité. Elle est illustrée sur un exemple, et nous discutons de la validité de certaines hypothèses simplificatrices. Le chapitre 4 est consacré au contrôle actif des ponts haubanés. Nous y présentons 2 maquettes. La première, de petite taille (3m) représente un pylône de pont haubané en construction. Elle est équipée d'actionneurs piézoélectriques. La seconde, installée au Centre Commun de Recherche d'Ispra (Italie), mesure 30m de long, et est équipée d'actionneurs hydrauliques. Les expériences réalisées sur ces maquettes ont démontré l'efficacité du contrôle et la fiabilité de la théorie prédictive. Le contrôle du flottement des ponts est traité sur un exemple numérique. Le chapitre 5 relate nos expériences d'amortissement actif des treillis spatiaux. Deux structures ont été étudiées: une colonne en treillis équipée de 3 câbles actifs, et une structure triédrique suspendue à des cordons élastiques pour simuler l'absence de gravité, également munie de câbles actifs. Deux concepts d'actionneur piézoélectrique ont été testés. Nous avons ensuite examiné le problème de la saturation des actionneurs, et celui du contrôle actif des microvibrations (~10nm) d'une structure câblée. Le chapitre 6 conclut ce travail, en souligne les aspects originaux et donne quelques perspectives de développement. / Doctorat en sciences appliquées / info:eu-repo/semantics/nonPublished

Tableau d'honneur de la Faculté des études supérieures et postdoctorales, 2006-2007 / Une solution de plus en plus courante pour appuyer les forces militaires déployées en milieu urbain consiste à utiliser des plates-formes robotisées pour la réalisation des tâches présentant un niveau de risque important. Dans cette optique, les travaux de recherche présentés dans ce mémoire ont permis de développer un système exploitant un capteur volumétrique 3D pour effectuer la modélisation d'environnements urbains et l'exploration efficace de ceux-ci à l'aide d'une plate-forme mobile autonome. Un aspect important de ce projet est que, le modèle 3D de l'environnement étant préservé sous forme d'octree multirésolution tout au long du processus, les modules de cartographie, d'exploration et de navigation qui composent la plate-forme mobile peuvent y avoir accès en tout temps afin d'effectuer leurs tâches respectives. À partir des résultats obtenus pour des tests effectués en simulation et dans un environnement réel, il a été possible de valider que le système développé permet d'explorer un environnement de façon autonome tout en générant de façon simultanée un modèle 3D complet de l'espace parcouru.

Une voie agroécologique pour améliorer la fourniture des services écosystémiques dans les agroécosystèmes est d'associer plusieurs espèces végétales au sein d'une même parcelle. Dans ce contexte, les agroforêts tropicales, caractérisées par une forte diversité végétale, sont un modèle d'étude d'intérêt croissant. Dans ce travail qui porte sur le service de régulation des bioagresseurs, notre hypothèse est que la structure des agroforêts influence la régulation naturelle des bioagresseurs de la culture principale. La composition en plante hôte de l'agroforêt est susceptible d'influencer les bioagresseurs via les variations de la ressource. La structure spatiale de la végétation est susceptible d'influencer les bioagresseurs via les variations des conditions microclimatiques. Enfin, les variations de la ressource et du microclimat ne sont pas des mécanismes indépendants puisqu'un microclimat favorable à la croissance de la plante hôte du bioagresseur peut augmenter la quantité des tissus sensibles et donc la ressource pour ce bioagresseur. Pourtant, l'importance relative de l'effet de la composition et de la structure spatiale de la végétation des agroforêts sur l'intensité l'attaque des bioagresseurs a rarement été étudiée. Les objectifs de ce travail de thèse sont (1) de caractériser la composition et la structure spatiale des peuplements végétaux d'agroforêts à cacaoyers et (2) de quantifier leurs interactions avec l'intensité d'attaque de biogresseurs du cacaoyer. Ce travail est appliqué à trois bioagresseurs du cacaoyer : au Costa Rica, la moniliose sur un réseau de parcelles installé dans la région de Talamanca ; au Cameroun, la pourriture brune des cabosses et les mirides sur un réseau de parcelles installé dans la région Centre. Premièrement, nous avons caractérisé la composition et la structure spatiale de la végétation des agroforêts à cacaoyers du Costa Rica et du Cameroun. Au Costa Rica, nous avons identifié une diversité de structure spatiale des arbres forestiers entre parcelles, allant de l'agrégation à la régularité ce qui semble indiquer un gradient croissant de gestion entre ces parcelles. Au Cameroun, nous avons également observé une diversité de structure spatiale entre peuplement d'une même parcelle. En effet, les arbres forestiers sont aléatoirement distribués ou agrégés alors que les arbres fruitiers sont aléatoirement ou régulièrement distribués à l'échelle de la parcelle ce qui semble indiquer une différence d'intensité de gestion entre ces deux peuplements. Deuxièmement, nous avons hiérarchisé les caractéristiques de composition en hôte, de quantité de tissus sensibles et de structure spatiale de la végétation des agroforêts qui influencent l'intensité (i) de la moniliose (ii) de la pourriture brune et (iii) des mirides. L'intensité de la moniliose et la densité en mirides diminuent lorsque les quantités de tis- sus sensibles diminuent et lorsque les arbres forestiers sont aléatoirement ou régulièrement distribués plutôt qu'agrégés ou en faible densité à l'échelle de la parcelle. D'autre part, l'intensité de la moniliose diminue lorsque la densité en cacaoyers augmente et l'intensité de la pourriture brune diminue lorsque l'abondance en cacaoyers augmente, ces résultats étant contraires aux hypothèses de diminution et de dilution de la ressource. Globalement, nos résultats indiquent donc que les variations de la ressource liées aux variations de la composition en hôte ne sont pas le principal effet qui explique la présence des bioagresseurs dans les agroforêts complexes. La structure spatiale des arbres d'ombrage, encore jamais décrite à notre niveau de précision, joue un rôle déterminant et son optimisation pourrait être un moyen de lutte agroécologique contre la moniliose et les mirides du cacaoyer. Dans le cadre de l'agroécologie, ce travail nous a permis d'améliorer notre compréhension des mécanismes écologiques impliqués dans la régulation des bioagresseurs du cacaoyer à l'échelle de la parcelle et ouvre des perspectives pour leur gestion agroécologique.