En France, les chutes constituent la première cause de mortalité chez les plus de 75 ans, et la seconde chez les plus de 65 ans. On estime qu'elle engendre un coût de 1 à 2 milliards d'euros par an pour la société. L'enjeu humain et socio-économique est colossal, sachant que le risque de chute est multiplié par 20 après une première chute, que le risque de décès est multiplié par 4 dans l'année qui suit une chute, que les chutes concernent 30% des personnes de plus de 65 ans et 50% des personnes de plus de 85 ans, et que l'on estime que d'ici 2050, plus de 30% de la population sera âgée de plus de 65 ans. Cette thèse propose un dispositif de détection de présence au sol se basant sur l'analyse de cartes de profondeurs acquises en temps réel, ainsi qu'une amélioration du dispositif proposé utilisant également un capteur thermique. Les cartes de profondeurs et les images thermiques nous permettent de nous affranchir des conditions d'illumination de la scène observée, et garantissent l'anonymat des personnes qui évoluent dans le champ de vision du dispositif. Cette thèse propose également différentes méthodes de détection du plan du sol dans une carte de profondeurs, le plan du sol constituant une référence géométrique nécessaire au dispositif proposé. Une enquête psychosociale a été réalisée, qui nous a permis d'évaluer l'acceptabilité a priori dudit dispositif. Cette enquête a démontré sa bonne acceptabilité, et a fourni des préconisations quant aux points d'amélioration et aux écueils à éviter. Enfin, une méthode de suivi d'objets dans une carte de profondeurs est proposée, un objectif à plus long terme consistant à mesurer l'activité des individus observés. / In France, fall is the first death cause for people aged 75 and more, and the second death cause for people aged 65 and more. It is considered that falls generate about 1 to 2 billion euros health costs per year. The human and social-economical issue is crucial, knowing that for the mentioned populations, fall risk is multiplied by 20 after a first fall; that the death risk is multiplied by 4 in the year following a fall; that per year, 30% of the people aged 65 and more and 50% of the people aged 85 and more are subject to falls; and that it is estimated that more than 30% of the French population whill be older than 65 years old by 2050. This thesis proposes a ground lying event detection device which bases on the real time analysis of depth maps, and also proposes an improvement of the device, which uses an additional thermal sensor. Depth maps and thermal images ensure the device is independent from textures and lighting conditions of the observed scenes, and guarantee that the device respects the privacy of those who pass into its field of view, since nobody can be recognized in such images. This thesis also proposes several methods to detect the ground plane in a depth map, the ground plane being a geometrical reference for the device. A psycho-social inquiry was conducted, and enabled the evaluation of the a priori acceptability of the proposed device. This inquiry demonstrated the good acceptability of the proposed device, and resulted in recommendations on points to be improved and on pitfalls to avoid. Last, a method to separate and track objects detected in a depth map is proposed, the measurement of the activity of observed individuals being a long term objective for the device.

Les personnes âgées représentent de nos jours une proportion importante de la population, proportion qui augmentera encore dans les futures années. Face aux défis que soulève le vieillissement de la population en termes de santé publique, nous avons abordé dans ce travail trois thématiques de recherche :1. la perception que les personnes âgées ont de leur santé (santé subjective); 2. la problématique des chutes; 3. les aspects méthodologiques et les spécificités qui peuvent être liés à la réalisation d’études chez les personnes âgées. Dans le cadre de ce travail, nous avons réalisé d’une part une étude de synthèse de la littérature biomédicale (concernant les facteurs influençant la santé subjective globale des personnes âgées) et d’autre part une analyse des données issues de deux études :l’enquête « Qualité de vie après 65 ans » (Belgique - 1994 à 1997) et l’enquête « Chutes chez les personnes âgées à Fontaine l’Evêque » [Fontaine l’Evêque (ville belge wallonne semi-rurale) – 2006]. Nous nous sommes intéressés aux personnes âgées de 65 ans et plus, vivant à domicile et ne souffrant pas de certains problèmes ou pathologies en particulier. Nous avons privilégié une approche positive de la santé qui prenait en compte des facteurs reliés à différents domaines, et non pas uniquement des facteurs reliés aux aspects fonctionnels et de morbidité. <p><p>Notre premier objectif général était de décrire et d’identifier quels facteurs influencent la santé subjective des personnes âgées non-institutionnalisées. Il est tout d’abord intéressant de noter qu’une proportion importante de personnes âgées non-institutionnalisées (entre 50 à près de 80% selon les études) évalue sa santé de manière positive, alors qu’une part non négligeable des études s’intéresse plutôt à ce qui est associé à une mauvaise santé perçue. Ensuite, les facteurs influençant la santé subjective, facteurs mesurés de manières diverses selon les auteurs, sont nombreux. La morbidité et le statut fonctionnel jouent un rôle. D’autres facteurs, hors du champ biomédical, interviennent également. On peut citer certaines caractéristiques sociodémographiques, comme l’âge, le sexe, le niveau socio-économique (en particulier le niveau d’instruction), le statut marital, les conditions de résidence ou l’origine ethnique. Certaines variables relatives à la santé mentale ont aussi une influence, de même que certains aspects du support social. D’autres types de facteurs, comme les difficultés de vision ou d’audition, l’indice de masse corporelle, ou certains comportements tels que le tabagisme ou la consommation d’alcool, doivent aussi être considérés. Ainsi, par rapport à la perception que les personnes âgées ont de leur santé, si certains éléments comme l’âge ou le sexe ne sont pas modifiables, il y a néanmoins des éléments sur lesquels on peut agir pour améliorer cette perception. Il est par exemple important d’être attentif à la présentation par les personnes âgées de symptômes de types dépressifs, et de sensibiliser les professionnels de la santé à les rechercher, les prendre en charge et à en identifier les causes. Encourager la pratique d’une activité physique adaptée ou le développement d’activités sociales répondant aux envies des personnes âgées et se déroulant dans des lieux sûrs et accessibles peut aussi être utile, de même que lutter contre l’isolement des personnes. Corriger d’éventuelles difficultés de vision ou d’audition peut aussi être bénéfique. Réfléchir et garantir l’accessibilité à ce type de soins pour les personnes âgées est donc essentiel. <p><p>Notre deuxième objectif général était d’analyser, d’un point de vue épidémiologique, la problématique des chutes chez les personnes âgées vivant à domicile. Celles-ci touchent au moins un tiers des personnes âgées de 65 ans et plus chaque année. Elles relèvent de multiples facteurs de risque, qui peuvent être regroupés en quatre catégories :1. des facteurs biologiques, médicaux, psychologiques, fonctionnels, reliés à la mobilité et sensoriels, 2. des facteurs comportementaux, 3. des facteurs environnementaux, et 4. des facteurs socio-économiques. Les chutes se passent le plus fréquemment dans l’environnement domiciliaire des personnes, lors d’activités fréquentes et habituelles de la vie quotidienne. Le plus souvent, elles sont liées à des glissades ou des trébuchements. Elles peuvent avoir des conséquences importantes, dont des lésions corporelles, souvent mineures, mais parfois graves également. Un recours aux soins peut aussi suivre la chute, celui-ci pouvant engendrer des coûts considérables. Les chutes peuvent de plus causer des détériorations fonctionnelles parfois sérieuses, et de là altérer l’autonomie des personnes, leur qualité de vie, et entraîner leur institutionnalisation. Des répercussions ou difficultés psychologiques peuvent aussi survenir, dont la peur de tomber et la restriction d’activités par peur de tomber. La peur de tomber et la restriction d’activités par peur de tomber sont fréquentes, touchant jusqu’à 60% des personnes âgées pour la peur de tomber et autour de 40% des personnes âgées pour la restriction d’activités. Elles concernent des activités importantes du quotidien et touchent les chuteurs mais aussi les non-chuteurs. Il est donc important de sensibiliser les personnes âgées à la problématique des chutes et à sa prévention, ce avant même la survenue de la première chute ou d’une chute aux conséquences sérieuses. Il est aussi nécessaire d’attirer l’attention des professionnels de la santé travaillant avec des personnes âgées sur cette problématique, sur le fait qu’un certain nombre de chutes ne sont pas rapportées, et sur l’importance de la peur de tomber et de la restriction d’activités conséquente. Il nous semble par ailleurs utile d’aborder directement avec les personnes âgées l’existence éventuelle de cette peur ou de cette restriction d’activités, sachant qu’un certain nombre de celles-ci peuvent être réticentes à les évoquer spontanément. La multifactorialité des chutes souligne par ailleurs l’implication nécessaire, pour sa prévention et sa prise en charge, de professionnels de différents domaines, que ce soient des médecins, des kinésithérapeutes ou des architectes par exemple. <p><p>Notre troisième objectif général était d’examiner les questions et aspects méthodologiques pouvant être reliés à la réalisation d’études auprès de personnes âgées. Tout d’abord, les personnes âgées peuvent présenter différents types de troubles (troubles cognitifs, visuels, auditifs, physiques ou fonctionnels) qui peuvent interférer à divers niveaux de la réalisation des études. Nous avons examiné les éventuelles différences dans les facteurs influençant la bonne santé subjective selon que l’on excluait ou non les personnes présentant des troubles cognitifs. Nous n’avons pas observé de différence importante dans ces facteurs. Comme recommandé par certains auteurs, nous pensons cependant qu’il est important d’évaluer le statut cognitif des personnes, même si cela ne constitue pas l’objectif premier des études menées. Nous ne préconisons pas d’exclure d’office des études les personnes présentant ce type de troubles mais bien de tenir compte du statut cognitif des personnes et de l’influence que celui-ci peut avoir sur les résultats observés. Ensuite, dans un certain nombre de cas lors d’études auprès de personnes âgées, il peut être nécessaire de recourir à l’assistance de proxies, c’est-à-dire de personnes répondant à la place d’une autre personne. Nous avons dans notre travail observé que le fait qu’une personne se fasse aider pour répondre à un questionnaire était associé à une fréquence rapportée plus élevée de la restriction d’activités par peur de tomber, et cela même après prise en compte de possibles co-variables. Ainsi, si le recours à un proxy s’avère nécessaire, il est important d’en tenir compte dans l’interprétation des résultats sachant que, pour pouvoir examiner l’influence des proxies sur les résultats observés, il est nécessaire de recueillir un certain nombre d’informations (caractéristiques des proxies, caractéristiques des personnes concernées, …). Il faut également garder à l’esprit que l’influence des proxies peut se marquer même si ceux-ci interviennent uniquement en fournissant une aide ponctuelle ou minime pour remplir les questionnaires. Les non-réponses, les valeurs manquantes et les déperditions de personnes lors d’études longitudinales peuvent également constituer un problème non négligeable dans la population âgée. La question de la fiabilité des informations données par les personnes âgées peut aussi être posée. D’autres aspects méthodologiques doivent être considérés, que ce soient des aspects en lien avec la construction des questionnaires, la manière dont le recrutement des personnes est effectué, le consentement informé recueilli, ou les préoccupations spécifiques que les comités d’éthique peuvent avoir par rapport à la population âgée. De plus, la réalisation d’études auprès de personnes âgées en maison de repos ou en hôpital présente également certaines spécificités. Enfin, il semble utile de former les enquêteurs aux caractéristiques liées à la réalisation d’enquêtes dans la population âgée. Un certain nombre de considérations et spécificités méthodologiques doivent donc être prises en compte lors de l’élaboration, la planification et la mise en œuvre d’études auprès de personnes âgées, études dont le nombre sera fort probablement amené à augmenter dans les futures années. En outre, nous avons noté, au fil de notre travail, une grande hétérogénéité dans les données collectées et/ou la manière de les catégoriser, ce qui rend la comparaison et la mise en commun des résultats parfois difficiles. Il nous semble donc important de veiller à une meilleure uniformité dans les données collectées, en tenant cependant compte des contextes et des spécificités culturelles, qui peuvent faire varier la manière dont on mesure un même élément ou un même concept. <p><p>Pour conclure, que nos résultats concernent la santé subjective ou la problématique des chutes, ceux-ci montrent la nécessité d’approcher la personne âgée et sa santé de manière globale, sans se limiter aux aspects uniquement médicaux ou fonctionnels. Il est par ailleurs important d’aborder la santé de cette population de manière positive et de sortir de l’idée préconçue que les personnes âgées sont nécessairement et inévitablement des personnes malades ou en mauvaise santé. Une part non négligeable de celles-ci évaluent en effet leur santé de manière positive. De plus, des pistes existent, que ce soit pour améliorer la perception que les personnes âgées ont de leur santé ou pour prévenir les chutes par exemple. Par rapport à cette approche globale et positive de la santé de la population âgée, il est intéressant de s’interroger sur l’application de celle-ci dans la prise en charge au quotidien des personnes âgées et également d’en tenir compte dans l’élaboration des politiques qui leur sont destinées. Des pistes de recherche restent à explorer et la confrontation de certains de nos résultats à des données plus actuelles serait utile. De même, il serait intéressant d’élargir nos recherches au contexte des pays en développement, étant donné le vieillissement rapide de la population auquel ceux-ci devront faire face.<p> / Doctorat en Santé Publique / info:eu-repo/semantics/nonPublished

L'arrivée des militaires britanniques, au moment de la Conquête de 1759, ouvre la voie à l'illustration du paysage canadien de même qu'à la première représentation d'une chute d'eau de la région de Québec. La production dite « topographique » du paysage apparaîtra vingt ans plus tard, soit vers 1780, d'où émergent rapidement la gravure et l'édition. Par le biais de l'iconographie des paysages de chutes d'eau de la région de Québec, nous proposons d'une part, une lecture des écrits de voyageurs qui se sont plu à décrire les environs de l'une ou l'autre des sept chutes d'eau de la région. D'autre part notre étude propose un regard sur la production picturale de quelque soixante-dix artistes sur le sujet. Les 300 œuvres réalisées par ces derniers entre 1759 et 1890 et inscrites au répertoire démontrent l'importance du thème de la chute d'eau dans la représentation du paysage de la région. / Québec Université Laval, Bibliothèque 2014

Les pays industrialisés comme le Canada doivent faire face au vieillissement de leur population. En particulier, la majorité des personnes âgées, vivant à domicile et souvent seules, font face à des situations à risques telles que des chutes. Dans ce contexte, la vidéosurveillance est une solution innovante qui peut leur permettre de vivre normalement dans un environnement sécurisé. L’idée serait de placer un réseau de caméras dans l’appartement de la personne pour détecter automatiquement une chute. En cas de problème, un message pourrait être envoyé suivant l’urgence aux secours ou à la famille via une connexion internet sécurisée. Pour un système bas coût, nous avons limité le nombre de caméras à une seule par pièce ce qui nous a poussé à explorer les méthodes monoculaires de détection de chutes. Nous avons d’abord exploré le problème d’un point de vue 2D (image) en nous intéressant aux changements importants de la silhouette de la personne lors d’une chute. Les données d’activités normales d’une personne âgée ont été modélisées par un mélange de gaussiennes nous permettant de détecter tout événement anormal. Notre méthode a été validée à l’aide d’une vidéothèque de chutes simulées et d’activités normales réalistes. Cependant, une information 3D telle que la localisation de la personne par rapport à son environnement peut être très intéressante pour un système d’analyse de comportement. Bien qu’il soit préférable d’utiliser un système multi-caméras pour obtenir une information 3D, nous avons prouvé qu’avec une seule caméra calibrée, il était possible de localiser une personne dans son environnement grâce à sa tête. Concrêtement, la tête de la personne, modélisée par une ellipsoide, est suivie dans la séquence d’images à l’aide d’un filtre à particules. La précision de la localisation 3D de la tête a été évaluée avec une bibliothèque de séquence vidéos contenant les vraies localisations 3D obtenues par un système de capture de mouvement (Motion Capture). Un exemple d’application utilisant la trajectoire 3D de la tête est proposée dans le cadre de la détection de chutes. En conclusion, un système de vidéosurveillance pour la détection de chutes avec une seule caméra par pièce est parfaitement envisageable. Pour réduire au maximum les risques de fausses alarmes, une méthode hybride combinant des informations 2D et 3D pourrait être envisagée. / Developed countries like Canada have to adapt to a growing population of seniors. A majority of seniors reside in private homes and most of them live alone, which can be dangerous in case of a fall, particularly if the person cannot call for help. Video surveillance is a new and promising solution for healthcare systems to ensure the safety of elderly people at home. Concretely, a camera network would be placed in the apartment of the person in order to automatically detect a fall. When a fall is detected, a message would be sent to the emergency center or to the family through a secure Internet connection. For a low cost system, we must limit the number of cameras to only one per room, which leads us to explore monocular methods for fall detection. We first studied 2D information (images) by analyzing the shape deformation during a fall. Normal activities of an elderly person were used to train a Gaussian Mixture Model (GMM) to detect any abnormal event. Our method was tested with a realistic video data set of simulated falls and normal activities. However, 3D information like the spatial localization of a person in a room can be very useful for action recognition. Although a multi-camera system is usually preferable to acquire 3D information, we have demonstrated that, with only one calibrated camera, it is possible to localize a person in his/her environment using the person’s head. Concretely, the head, modeled by a 3D ellipsoid, was tracked in the video sequence using particle filters. The precision of the 3D head localization was evaluated with a video data set containing the real 3D head localizations obtained with a Motion Capture system. An application example using the 3D head trajectory for fall detection is also proposed. In conclusion, we have confirmed that a video surveillance system for fall detection with only one camera per room is feasible. To reduce the risk of false alarms, a hybrid method combining 2D and 3D information could be considered.

Les pays industrialisés comme le Canada doivent faire face au vieillissement de leur population. En particulier, la majorité des personnes âgées, vivant à domicile et souvent seules, font face à des situations à risques telles que des chutes. Dans ce contexte, la vidéosurveillance est une solution innovante qui peut leur permettre de vivre normalement dans un environnement sécurisé. L’idée serait de placer un réseau de caméras dans l’appartement de la personne pour détecter automatiquement une chute. En cas de problème, un message pourrait être envoyé suivant l’urgence aux secours ou à la famille via une connexion internet sécurisée. Pour un système bas coût, nous avons limité le nombre de caméras à une seule par pièce ce qui nous a poussé à explorer les méthodes monoculaires de détection de chutes. Nous avons d’abord exploré le problème d’un point de vue 2D (image) en nous intéressant aux changements importants de la silhouette de la personne lors d’une chute. Les données d’activités normales d’une personne âgée ont été modélisées par un mélange de gaussiennes nous permettant de détecter tout événement anormal. Notre méthode a été validée à l’aide d’une vidéothèque de chutes simulées et d’activités normales réalistes. Cependant, une information 3D telle que la localisation de la personne par rapport à son environnement peut être très intéressante pour un système d’analyse de comportement. Bien qu’il soit préférable d’utiliser un système multi-caméras pour obtenir une information 3D, nous avons prouvé qu’avec une seule caméra calibrée, il était possible de localiser une personne dans son environnement grâce à sa tête. Concrêtement, la tête de la personne, modélisée par une ellipsoide, est suivie dans la séquence d’images à l’aide d’un filtre à particules. La précision de la localisation 3D de la tête a été évaluée avec une bibliothèque de séquence vidéos contenant les vraies localisations 3D obtenues par un système de capture de mouvement (Motion Capture). Un exemple d’application utilisant la trajectoire 3D de la tête est proposée dans le cadre de la détection de chutes. En conclusion, un système de vidéosurveillance pour la détection de chutes avec une seule caméra par pièce est parfaitement envisageable. Pour réduire au maximum les risques de fausses alarmes, une méthode hybride combinant des informations 2D et 3D pourrait être envisagée. / Developed countries like Canada have to adapt to a growing population of seniors. A majority of seniors reside in private homes and most of them live alone, which can be dangerous in case of a fall, particularly if the person cannot call for help. Video surveillance is a new and promising solution for healthcare systems to ensure the safety of elderly people at home. Concretely, a camera network would be placed in the apartment of the person in order to automatically detect a fall. When a fall is detected, a message would be sent to the emergency center or to the family through a secure Internet connection. For a low cost system, we must limit the number of cameras to only one per room, which leads us to explore monocular methods for fall detection. We first studied 2D information (images) by analyzing the shape deformation during a fall. Normal activities of an elderly person were used to train a Gaussian Mixture Model (GMM) to detect any abnormal event. Our method was tested with a realistic video data set of simulated falls and normal activities. However, 3D information like the spatial localization of a person in a room can be very useful for action recognition. Although a multi-camera system is usually preferable to acquire 3D information, we have demonstrated that, with only one calibrated camera, it is possible to localize a person in his/her environment using the person’s head. Concretely, the head, modeled by a 3D ellipsoid, was tracked in the video sequence using particle filters. The precision of the 3D head localization was evaluated with a video data set containing the real 3D head localizations obtained with a Motion Capture system. An application example using the 3D head trajectory for fall detection is also proposed. In conclusion, we have confirmed that a video surveillance system for fall detection with only one camera per room is feasible. To reduce the risk of false alarms, a hybrid method combining 2D and 3D information could be considered.

Introduction : La réduction des inégalités sociales de santé est un objectif de santé publique au Canada. Les liens entre les facteurs socio-économiques et les traumatismes en général ont été abondamment mesurés et illustrés notamment en pédiatrie, mais l’association entre les traumatismes crâniens et les inégalités sociales n’est pas assez investiguée dans la littérature. L’intérêt de ce travail en santé publique nous permettra de mieux connaitre les liens entre la défavorisation et les traumatismes crâniens particulièrement la sévérité. Objectif : L’objectif général de cette étude est d’examiner la relation entre les traumatismes crâniens et le statut socio-économique. Méthode : L’échantillon comprend 2269 patients ayant consulté le service d’urgence de l’Hôpital du Sacré Coeur de Montréal entre le 17 Mars 2008 et le 11 Janvier 2012, âgés de 14 ans et plus et habitant Montréal et Laval. Des analyses de régression logistiques ont été appliquées pour examiner la relation entre le quintile du statut socio-économique (mesuré à l’aide d’un proxy écologique) et la sévérité du traumatisme crânien (mesuré à l’aide de la tomodensitométrie). Résultat : A Montréal et à Laval, la cote d’avoir un scan normal est plus élevée chez les patients de quintile de revenu plus pauvre Q1 par rapport au quintile de revenu plus riche Q5, avec les valeurs respectives de 1,104 et 1,522 pour les régions de Montréal et Laval. A Laval lorsqu’on passe du quintile le plus pauvre Q1 au quintile le plus riche Q5, les cotes diminuent de 1,522 pour Q1; 1,302 pour le quintile de revenu bas; 1,126 pour le quintile de revenu moyen; 1,176 pour le quintile élevé à 1 pour le quintile le plus riche (quintile de référence). Conclusion : Bien que la relation entre les traumatismes et le statut socio-économique soit non significative, plusieurs questions se posent à travers ce mémoire notamment les causes différentes du traumatisme crânien en fonction du statut socio-économique et le territoire de résidence. D’autres recherches plus approfondies seraient utiles pour mieux informer les programmes de santé publique. Mots Clés : Traumatisme crânien, Statut socio-économique, Santé publique, Inégalités sociales, Chutes, Accidents de la route, Causes de traumatisme, Quintile de revenu / Introduction: Reducing social inequalities in health is a goal of health public in Canada. The links between socioeconomic factors and injuries in general have been extensively measured and illustrated, but the association between head trauma and social inequality is not enough investigated in the literature. The interest of this work in public health will enable us to better understand the links between deprivation and brain injuries. Objective: The overall objective of this study is to examine the relationship between brain injury and socioeconomic status Methods: The sample included 2269 patients who consulted the emergency department of the Hôpital du Sacré-Coeur de Montréal from March 17th 2008 to January 11th 2012, and aged 14 and over and living in Montreal and Laval. Logistic regression analyzes were used to examine the relationship between socioeconomic status (measured using a proxy ecological) and the severity of head injury (measured by computed tomography). Results: A Montreal and Laval, the odds of having a normal scan are higher in patients poorest income quintile compared to Q1 richest income quintile Q5, with the respective values of 1.104 and 1.522 for the Montreal and Laval. A Laval when moving from the poorest quintile Q1 to Q5 the richest quintile, the odds decrease by 1,522 for Q1; 1,302 for the bottom quintile of income 1,126 for the middle income quintile, 1.176 for quintile 1 for the richest (quintile reference). Conclusions: Although the relationship between head trauma and the socio-economic status is not significant, several questions arise through this memory of different causes including head trauma based on the socio-economic status and age, area of residence. Other further research would be useful to better inform public health programs. Keywords: Head trauma, Socioeconomic Status, Public Health, Social Inequality, falls, Crashes, Causes of trauma, income quintile

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Les chutes touchent un tiers des personnes âgées de 65 ans et plus et conduit à une perte de mobilité. La détection des risques facteurs de chutes est essentielle pour une intervention précoce.Six facteurs intrinsèques de chute : vision, système vestibulaire, amplitude articulaire, force musculaire, proprioception articulaire et plantaire ont été évalué par des tests cliniques avant et après une dégradation temporaire. L’équilibre a été évalué sur une plateforme de force pour le calcul de 198 paramètres.Les paramètres ont été utilisés comme variables pour la construction de modèle de réseaux de neurones et de régression logistique avec pour objectif de diagnostiquer les détériorations des facteurs testés. Les paramètres pertinents ont été sélectionnés pour être inclus aux modèles. Des modèles comprenant entre 3 et 10 conditions ont été développé, néanmoins seuls les modèles de 5 conditions et moins se sont révélés efficaces. La précision a réussi à atteindre 92% pour le modèle incluant l’amplitude de la cheville, la fatigue et la vision des contrastes.Les mesures de qualité d’équilibre ont permis de détecter des détériorations des facteurs intrinsèques testés. Cependant, ces modèles ne sont efficaces qu’avec peu de conditions. Pour construire un modèle performant avec plusieurs conditions il est nécessaire d’inclure plus de participants lors de la construction du modèle. Un outil de la sorte est intéressant pour la mise en place de programmes de prévention et de rééducation / Falls concern a third of the people aged over 65y and lead to the loss of functional ability. The detection of risks factors of falls is essential for early intervention. Six intrinsic risk factors of fall: vision, vestibular system, joint range of motion, leg muscle strength, joint proprioception and foot cutaneous proprioception were assessed with clinical tests before and after temporarily degradation. Standing balance was recorded on a force plate.From the force plate, 198 parameters of the centre of pressure displacement were computed. The parameters were used as variables to build neural network and logistic regression model for discriminating conditions. Feature selection analysis was performed to reduce the number of variables.Several models were built including 3 to 10 conditions. Models with 5 or less conditions appeared acceptable but better performance was found with models including 3 conditions. The best accuracy was 92% for a model including ankle range of motion, fatigue and vision contrast conditions. Qualities of balance parameters were able to diagnose impairments. However, the efficient models included only a few conditions. Models with more conditions could be built but would require a larger number of cases to reach high accuracy. The study showed that a neural network or a logistic model could be used for the diagnosis of balance impairments. Such a tool could seriously improve the prevention and rehabilitation practice

Master's thesis aims to design a small water reservoir. It is the dry water reservoir which is situated above a built-up area. The main function of this reservoir is a flood protection. Digital terrain model is created in a program BENTLEY MicroStation V8i – Power Civil. Focusing points in a data file are used in a process of creating of the DTM. Adjustments are done in AutoCAD. Particular hydro-technical calculations are calculated in a program Microsoft Excel. A program HEC-HMS is used for an assessment of a flood wave transformation and a program HEC-RAS is used for a water runoff simulation via emergency spillway.

La qualité des sources d'eau potable est progressivement affectée par des pressions naturelles et anthropiques. Pour réduire les effets de ces pressions sur la production d'eau potable, les municipalités doivent intensifier leurs efforts de surveillance spatiale et temporelle de la qualité des sources d'eau et améliorer le traitement de l'eau. Les températures des cours d'eau et les précipitations changent en raison des changements climatiques et de la variabilité des patrons météorologiques. Les pluies peuvent entraîner des changements rapides de la qualité de l'eau brute des usines de traitement d'eau (UTE) en raison du transport des contaminants qui résulte de l'écoulement des eaux de pluie dans les bassins versants. Pendant ces événements pluvieux, des paramètres cruciaux de la qualité de l'eau brute pour les opérations du traitement de l'eau, tels que la turbidité et la teneur en matière organique naturelle (MON), peuvent varier considérablement. Ces changements dans la qualité de l'eau brute nécessitent des modifications opérationnelles du traitement de l'eau, telles que des ajustements des doses de coagulants et de désinfectants pour maintenir la qualité de l'eau traitée. Le délai entre un évènement de pluie et la variation de la qualité de l'eau à l'entrée de l'UTE que cela induit, et les temps de réaction à ces évènements avec les approches traditionnelles, augmentent les risques de moins bonnes performances de traitement de l'eau. Le premier objectif de cette thèse est de développer des modèles pour prévoir les variations de la qualité de l'eau brute, particulièrement après des événements de pluie, en se basant sur des données hydrologiques et météorologiques. L'autre objectif est de développer des modèles pour prédire la qualité de l'eau traitée à l'UTE en fonction des conditions de traitement de l'eau et de la qualité de l'eau brute. La thèse comprend six chapitres qui présentent l'état de l'art sur le sujet, les méthodologies et les procédures proposées pour la modélisation, et la démarche utilisée pour le développement et l'application des modèles pour des cas réels en utilisant des données météorologiques, hydrologiques, et de la qualité de l'eau brute alimentant des UTE. Une revue critique de la littérature a permis d'identifier les lacunes concernant les connaissances en matière de modélisation et de prédiction de la qualité de l'eau brute à des fins de traitement de l'eau. Pour combler ces lacunes, une méthodologie a été proposée pour calculer les décalages temporels globaux entre le moment où une pluie se produit, le moment où le débit d'une rivière réagit, en tant que réponse hydrologique à la pluie, et le moment où les paramètres de qualité de l'eau se dégradent. Différents modèles d'apprentissage automatique simples et d'ensemble ont été développés pour modéliser et prédire des paramètres cruciaux de la qualité de l'eau brute, en utilisant des informations hydrologiques et météorologiques. Les modèles développés ont permis de tester avec succès la méthodologie d'estimation des temps de décalage entre les variables, ainsi que de faire des prédictions des variations de la turbidité et de la MON dans l'eau, en particulier après des événements pluvieux. Globalement, les changements de la qualité de l'eau brute se produisent une demi-journée après les pics de débit de rivière (déclenchés par les évènements pluvieux) pour la turbidité (particules fines) et entre 4 à 6 journées après ces pics, pour l'absorbance UV à 254 nm (MON). Avec ces délais estimés, des variables prédicteurs mieux corrélées avec les paramètres de qualité de l'eau brute (turbidité et UV254) ont été trouvées. Les modèles d'apprentissage automatique ont démontré des bonnes capacités pour prédire la qualité de l'eau brute avec un pas de temps horaire. Ces modèles ont permis de faire des prédictions de qualité de l'eau brute en n'utilisant que des variables hydrologiques et météorologiques. Cette méthodologie ainsi que ces prédictions pourraient faire partie de systèmes d'alerte précoce du genre « évènement de pluie - traitement de l'eau » pour améliorer la gestion de la qualité de l'eau potable dès le bassin-versant. Finalement, en utilisant les capacités prédictives des algorithmes d'apprentissage automatique simples et d'ensemble, des modèles de prédiction du pH de coagulation, de l'UV à l'eau filtrée et de l'abattement de l'UV ont été développés. Ces modèles pourraient permettre aux opérateurs d'évaluer virtuellement et rapidement les performances de différentes conditions d'opération. Ces outils de modélisation ouvrent ainsi la porte à une mise en œuvre future de modèles prédictifs de doses de coagulants, en utilisant des informations sur la qualité de l'eau brute et les objectifs de traitement de l'UTE. / The quality of drinking water sources is progressively affected by natural and anthropogenic pressures. To evaluate and reduce these pressures, increased efforts are required by municipalities for spatio-temporal monitoring and surveillance of water quality and water treatment operation. Trends in temperatures and precipitation patterns are changing as a result of climate change and the variability of meteorological characteristics. Rainfall leads to rapid changes in raw water quality due to rainfall-runoff processes in watersheds. During these events, key parameters of raw water quality for drinking water treatment, such as turbidity and natural organic matter (NOM), can vary considerably. These types of changes in raw water quality require modifications in water treatment operations, such as adjustments in coagulant and disinfectant dosages, to maintain the production of safe treated water. In addition, operators of drinking water treatment plants (DWTPs) have to deal with temporal delays between the occurrence of a rainfall event and the moment when raw water quality begins to change, as well as delays between the moment they become aware of such changes and the moment when corrective actions are implemented. The objective of this thesis is to develop models to predict variations in raw water quality during and after rainfall events and to predict water treatment performances, based on hydrological and meteorological data at watershed scale, and data from raw water quality, and operational parameters of the DWTP. The thesis consists of six chapters which present the state of the art on the subject, the methodologies and procedures proposed for modeling, and the approach for the development and application of models for real cases. A critical review of the literature allowed for the identification of gaps in the knowledge regarding modeling and prediction of raw water quality for treatment purposes. To fill these gaps, a methodology was proposed to calculate the overall lag times between the occurrence of rainfall, represented by rainfall time series, the moment when the river flow reacts as a hydrological response to rainfall, represented by river flow rate time series, and the moment when water quality parameters change. Several simple and ensemble machine learning models were developed to predict key parameters of raw water quality, using hydrological and meteorological information. The developed models allowed testing the lag time estimation methodology between variables especially after rainfall events. Globally, raw water quality changes are produced half-day after river flow peaks (triggered by rainfall events) for turbidity (representing particles) and between 4 to 6 days after, for UV absorbance at 254 nm (representing NOM). This methodology and these calculated time-lags allow to find best correlated predictor variables with raw water quality variables (turbidity and UV254). Machine learning models show optimal capabilities for predicting raw water quality variables with an hourly time step. Moreover, these models showed skills for predicting raw water quality variables using only hydrological and meteorological information. This methodology and the predictions could be a part of a special kind of early warning system (EWS) called, Weather Event - Water Treatment, to enhance drinking water management starting in the watershed. Finally, by using the predictive capabilities of simple and ensemble machine learning algorithms, prediction models for coagulation pH, UV in filtered water, and UV reduction have been developed. Modeling coagulation pH and treatment efficiency, like the NOM removal measured in filtered water, may enable operators of DWTP to virtually and quickly assess the performance of different operating conditions. This opens the opportunities for future implementation of predictive models for coagulant dosages, using information on raw water quality and treatment objectives of DWTP.