Les récentes études sur les changements climatiques démontrent que ceux-ci auront un impact sur le régime hydrologique des rivières du Québec. Ils toucheront entre autres la fréquence et la sévérité des étiages, d’où l’importance d’approfondir nos connaissances au niveau de leur simulation. Cette étude, réalisée sur le bassin versant de la rivière Yamaska, évalue l’impact du choix d’un critère de calage sur la simulation des étiages en période de changements climatiques pour les modèles GR4J et SWAT. Les aspects suivants sont évalués en fonction du critère de calage choisi : la qualité des indicateurs d’étiage simulés et la variation de l’incertitude sur les étiages entre la période de référence (1971-1995) et la période future (2041-2065). Les deux modèles sont calés avec six critères basés sur le critère de Nash-Sutcliffe (NSE) ainsi qu’un critère basé sur l’indicateur d’étiage 7Q2 afin d’effectuer les simulations à partir de douze projections climatiques (5 MRCC, 7 NARCCAP). Pour GR4J, les résultats montrent une aggravation significative des étiages futurs. En comparaison avec l’emploi du critère NSE, l’utilisation d’un critère de calage orienté vers les étiages permet de mieux les simuler et de minimiser l’incertitude associée aux changements climatiques tout en simulant une aggravation moindre des étiages pour la période future. Pour SWAT, le choix du critère de calage n’a pas le même impact. En effet, les simulations ne montrent pas toutes une aggravation des étiages et ont de la difficulté à reproduire les indicateurs d’étiage observés. De plus, l’incertitude associée aux changements climatiques est moins influencée par le choix du critère de calage que pour le modèle GR4J. Pour une étude sur les étiages en changements climatiques, il est donc important de porter une attention particulière au choix du critère de calage. De plus, le choix du modèle est important puisque l’utilisation d’un modèle distribué tel que SWAT ne favorise pas nécessairement la simulation des étiages.

Snow cover estimation is a principal source of error for spring streamflow simulations in Québec, Canada. Optical and near infrared remote sensing can improve snow cover area (SCA) estimation due to high spatial resolution but is limited by cloud cover and incoming solar radiation. Passive microwave remote sensing is complementary by its near-transparence to cloud cover and independence to incoming solar radiation, but is limited by its coarse spatial resolution. The study aims to create an improved SCA product from blended passive microwave (AMSR-E daily L3 Brightness Temperature) and optical (MODIS Terra and Aqua daily snow cover L3) remote sensing data in order to improve estimation of river streamflow caused by snowmelt with Québec's operational MOHYSE hydrological model through direct-insertion of the blended SCA product in a coupled snowmelt module (SPH-AV). SCA estimated from AMSR-E data is first compared with SCA estimated with MODIS, as well as with in situ snow depth measurements. Results show good agreement (+95%) between AMSR-E-derived and MODIS-derived SCA products in spring but comparisons with Environment Canada ground stations and SCA derived from Advanced Very High Resolution Radiometer (AVHRR) data show lesser agreements (83 % and 74% respectively). Results also show that AMSR-E generally underestimates SCA. Assimilating the blended snow product in SPH-AV coupled with MOHYSE yields significant improvement of simulated streamflow for the aux Écorces et au Saumon rivers overall when compared with simulations with no update during thaw events. These improvements are similar to results driven by biweekly ground data. Assimilation of remotely-sensed passive microwave data was also found to have little positive impact on springflood forecast due to the difficulty in differentiating melting snow from snow-free surfaces. Considering the direct-insertion and Newtonian nudging assimilation methods, the study also shows the latter method to be superior to the former, notably when assimilating noisy data.

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Des études récentes démontrent que les périodes d’étiage des rivières du sud du Québec seront plus sévères et plus fréquentes en raison du réchauffement climatique attendu. Les municipalités s’approvisionnant en eau brute à même ces rivières devront s’adapter à cette nouvelle réalité. L’objectif de l’étude présentée est de déterminer le prélèvement ultime en eau brute qu’une ville peut effectuer en rivière sans compromettre l’intégrité du milieu naturel. Une étude d’impact en conditions de changements climatiques est effectuée et des mesures d’adaptation sont proposées pour assurer la viabilité à long terme du prélèvement à la prise d’eau. L’étude porte sur la prise d’eau de la ville de Bromont, située sur le tronçon centre de la rivière Yamaska. Une approche de soutien d’étiage en utilisant le lac Brome est retenue. Le modèle hydrologique SWAT est utilisé pour reconstituer les apports naturels sur le bassin versant. Il est également utilisé pour produire des séries de débits en période de référence et en période future pour sept projections climatiques. Un modèle de simulation maison est utilisé pour reproduire la gestion du barrage au lac Brome. Le débit prélevable est déterminé en utilisant quatre méthodes différentes pour le calcul des débits réservés écologiques. Les résultats démontrent que la ville de Bromont est en mesure de prélever de l’eau jusqu’à la quantité permise par son certificat d’autorisation sans avoir d’impact sur l’intégrité du milieu naturel uniquement pour une des quatre méthodes de détermination du débit réservé écologique et ce uniquement au printemps, à l’été et à l’automne. Avec les changements climatiques, le prélèvement jusqu’à la valeur autorisée engendre le non-respect des débits réservés écologiques pour toutes les méthodes. Finalement, les méthodes d’adaptation sont en mesure de pallier l’impact des changements climatiques et de permettre un prélèvement équivalent à celui prévu au certificat d’autorisation de la ville.

Cette thèse complète l'étude hydrogéologique du massif calcaire de la Chartreuse- Préalpes françaises. Sont abordés : - le contexte géologique : lithologie et stratigraphie - les bassins versants - la climatologie - l'hydrogéologie - les bilans hydrologiques - l'hydrochimie - le karst

Les progrès technologiques confirmés au cours de cette décennie favorisent une importante révolution dans la façon de concevoir les systèmes informatiques. Des réseaux offrant des débits de milliards de bits par seconde permettront d'inter-connecter des ordinateurs personnels, moyens ultra-performants exécutant de nouvelles applications pouvant traiter, émettre ou recevoir des dizaines de megabits de données par seconde. Les systèmes automatisés sont des exemples de systèmes informatiques qui connaitront l'influence des progrés technologiques. L'audio, la vidéo, l'imagerie aux rayons X ou infrarouge, sont de nouveaux types d'information présentés sous forme de média continus pouvant être intégrés, à la faveur des progrès technologiques, aux systèmes automatisés. Nous proposons des extensions multimédia à MMS, la norme OSI de communication des systèmes automatisés, comme moyen d'intégration de ces nouveaux types d'information. MMS est basée sur le passage de messages et un protocole client-serveur mal adaptés aux flots soutenus de média continus. Après une présentation des particularités des systèmes multimédia traitant et véhiculant l'information sous forme de média discrets et continus, nous mettons en évidence des aspects de MMS qui la rendent inapte au traitement et au transfert de flots de média continus. Nous proposons ensuite un modèle d'extension du modèle objet et des services de MMS permettant de satisfaire les contraintes des média continus. Nous étudions enfin un prototype d'implémentation des nouveaux objets et services définis sur une plate-forme expérimentale. Ladite plate-forme se compose de stations de travail UNIX et Windows NT connectées par des infracstructures ATM. Elle servira à la mesure de performances des différents choix d'implémentation du modèle d'extension de MMS.

Dans le cadre du projet hydroélectrique d 'Emosson, l'EDF a dû capter le torrent sous-glaciaire d'Argentière à une altitude supérieure à celle du plan d 'eau du barrage d'Emosson, c'est-à-dire vers 2000 m, au niveau du verrou de Lognan . En 1975, l'eau qui s'écoulait jusque là dans le sillon principal en a progressivement disparu. Elle s ' écoule maintenant près de la rive droite . C 'est pour ces raisons que la Société d'Emosson a demandé au Laboratoire de Glaciologie et Géophysique de l'Environnement d'étudier d'une part le problème de la prévision des crues et décrues du glacier, d'autre part celui de l'écoulement des eaux sous-glaciaires d'Argentière. Le premier de ces problèmes est lié à l'un des principaux thèmes de la glaciologie actuelle, la réaction des glaciers tempérés aux variations climatiques, qui nécessite l'étude de la dynamique de ces glaciers. Le second concerne l'hydrologie sous - glaciaire, c'est- à -dire l'étude de l'eau liquide dans et sous les glaciers. Ce thème a été relativement peu abordé du fait des difficultés que rencontrent les études de terrain. Le premier chapitre est constitué par l 'étude des bilans mesurés aux différentes lignes de balises que le laboratoire relève depuis 1975. Ces bilans satisfont assez bien au modèle statistique linéaire de Lliboutry (1974) . Aussi peut-on estimer les variations centrées du bilan de masse du glacier depuis 1975 . Celles - ci sont assez bien corrélées avec celles estimées au Glacier de Saint-Sorlin. Un modèle est proposé pour décrire les bilans de différents glaciers. Le second chapitre traite des réactions du glacier aux variations du bilan en analysant les variations du niveau de la glace mesuré à différents profils transversaux depuis le début du siècle. Un mécanisme est proposé pour expliquer la crue observée sur la langue terminale en 1970-75. Les vitesses annuelles mesurées aux différentes lignes de balises depuis 1975 sont analysées au chapitre 3 et utilisées au chapitre 4 pour calculer les débits de glace à travers différentes sections et faire le bilan de masse de différentes tranches de glacier. Au chapitre 5, afin d'expliquer les variations de la vitesse en surface, celles- ci sont étudiées à l 'échelle du mois. Les variations saisonnières importantes observées ne s'expliquent qu'en faisant intervenir les conditions hydrologiques à la base du glacier. La dynamique et l'hydrologie du glacier semblent très étroitement liées . Dans le chapitre 6 sont analysées les observations effectuées au cours de la campagne de forages de 1980. Une "nappe d 'eau" intraglaciaire est mise en évidence à l'amont du verrou de Lognan. Il semble que le glacier se comporte d'une manière intermédiaire entre un milieu perméable et un milieu karstique. Les deux derniers chapitres concernent des calculs numériques utilisés dans les chapitres précédents. Au chapitre 7, on tente de calculer les vitesses en profondeur à partir des vitesses mesurées à la surface d'un glacier. Mais une instabilité numérique apparait avant que le lit ne soit atteint. Au chapitre 8, le profil piézométrique de différents chenaux est calculé à partir d'une théorie établie par Rothlisberger (1972) selon laquelle la fermeture des chenaux par déformation de la glace est compensée par la fonte produite par dissipation d'énergie newtonienne.

Les travaux développés dans cette thèse apportent un nouveau regard sur les techniques de codage par descriptions multiples (MDC). <br />Nous proposons une méthode (MDBA) de codage MDC source/canal conjoint robuste adaptée à la transmission d'images et de vidéos sur des canaux non stationnaires. Le principal avantage de cette méthode est qu'elle est bien adaptée pour des applications de transmission sur des canaux peu fiables et variables dans le temps. De plus, grâce à ses capacités de compression et de synchronisation, elle permet de faire de la transmission en temps réel. <br />Nous montrons que la méthode proposée présente les meilleurs résultats en terme de rapport signal à bruit et de qualité visuelle lorsqu'on la compare avec d'autres méthodes de descriptions multiples issues de l'état de l'art. De plus, elle s'avère bien adaptée pour des applications où les méthodes standard de contrôle d'erreur ne sont pas capables de s'adapter facilement aux caractéristiques du canal. <br />La méthode est validée sur différents modèles de canal (BSC, AWGN, Internet, UMTS, satellite) dans le cadre de la transmission d'images et de vidéos. <br />La méthode MDBA proposée est bien adaptée pour des applications qui ont besoin d'un codeur qui utilise l'information venant d'un canal de "feedback" comme par exemple "peer-to-peer video conferencing", vidéo sans fil, etc, mais s'avère insuffisante quand on veut faire du "streaming" vidéo. C'est pour cette raison que nous avons développé un système dédié au "streaming" de vidéo. Ainsi ce manuscrit termine avec une extension de la méthode pour faire du "streaming" vidéo robuste aux erreurs du canal. La méthode proposée permet à la fois de s'adapter à bande passante du canal (débit variable) et de s'adapter aux erreurs de transmission liés au niveau de bruit présent sur le canal.

Grace à leur simplicité de routage, la réduction du bruit, de la consommation d'energie, d'espace de routage et d'interférences électromagnétiques en comparaison avec les liaisons parallèles, les Liaisons Série Haut Débit (High-Speed Serial Links) se trouvent aujourd'hui dans la grande majorité des systèmes sur puce (SoC) connectant les différents composants : la puce principale avec ses entrées/sorties, la puce principale avec une autre puce, la communication inter-processeurs etc…Par contre, changer des liaisons parallèles pour utiliser des liaisons séries haut débit présente plusieurs défi : les liaisons série haut débit doivent tourner à des fréquences plus élevées que celle des liaisons parallèles pour atteindre plusieurs Gigabits par seconde (Gbps) pour garder le même débit que celui des liaisons parallèles, tout en répondant à l'augmentation exponentielle de la demande de débit. L'atténuation du signal sur le cuivre augmente avec la fréquence, nécessitant de plus en plus d'égaliseurs et de techniques de filtrage, et donc augmentant la complexité du design et la consommation d'énergie.L'une des façons pour optimiser le design avec des hautes fréquences c'est d'intégrer l'horloge dans la ligne de données, car une ligne d'horloge implique plus de surface de routage et elle pourra bien devenir une source d'interférences électromagnétiques (EMI). Une autre bonne raison pour utiliser une horloge intégrée c'est que la déviation du signal d'horloge par rapport au signal de data (skew en anglais) devient difficile à contrôler sur des fréquences élevées. Des transitions doivent donc être assurées dans les données transmises, pour que le récepteur soit capable de se synchroniser et de récupérer les données correctement. En d'autres termes, le nombre de bits consécutifs, aussi appelé la Run Length (RL) en anglais doit être réduit ou borné à une certaine limite.Un autre défi ou caractéristique à réduire ou borner dans les données à transmettre est la différence entre le nombre de bits à 1 et le nombre de bits à 0 transmis. On l'appelle la disparité RD (de l'anglais Running Disparity). Les grands écarts entre le nombre de bits à 1 et les bits à 0 transférés peuvent provoquer un décalage du signal par rapport à la ligne de base. On appelle ça le Baseline Wander en anglais (BLW). Le BLW pourra augmenter le taux de bits erronés (Bit Error Rate – BER) ou exiger des techniques de filtrage et d'égalisations au récepteur pour être corrigé. Cela va donc augmenter la complexité du design et la consommation d'énergie.Pour assurer une RL et une RD bornées, les données à transmettre sont généralement encodés. A travers le temps, plusieurs méthodes d'encodages ont été présentées et utilisées dans les standards ; certaines présentent de très bonnes caractéristiques mais au cout d'un grand nombre supplémentaire de bits, en anglais appelé Overhead, affectant donc le débit. D'autres encodages ont un overhead moins important mais n'assurent pas les mêmes limites de RL et de RD, et par conséquence ils nécessitent plus de complexité analogique pour corriger les conséquences et donc augmentant ainsi la consommation d'énergie.Dans cette thèse, on propose un nouvel encodage de données qui peut borner la RD et la RL pour les bornes souhaités, et avec un très faible cout sur la bande passante (l'overhead). Ce codage permet de borner la RL et la RD aux mêmes limites que les autres codages et avec un overhead 10 fois moins important.Dans un premier temps on montre comment on peut borner la RL à la valeur souhaitée avec un codage à très faible overhead. Dans un second temps on propose un encodage très faible cout pour borner la RD à la valeur souhaitée aussi. Ensuite on montrera comment on pourra fusionner ces deux encodages en un seul, pour construire un encodage de données programmable et à faible cout de bande passante, limité en disparité et en nombre de bits identiques consécutifs. / Thanks to their routing simplicity, noise, EMI (Electro-Magnetic Interferences), area and power consumption reduction advantages over parallel links, High Speed Serial Links (HSSLs) are found in almost all today's System-on-Chip (SoC) connecting different components: the main chip to its Inputs/Outputs (I/Os), the main chip to a companion chip, Inter-Processor Communication (IPC) and etc… Serial memory might even be the successor of current DDR memories.However, going from parallel links to high-speed serial links presents many challenges; HSSLs must run at higher speeds reaching many gigabits per second to maintain the same end-to-end throughput as parallel links as well as satisfying the exponential increase in the demand for throughput. The signal's attenuation over copper increases with the frequency, requiring more equalizers and filtering techniques, thereby increasing the design complexity and the power consumption.One way to optimize the design at high speeds is to embed the clock within the data, because a clock line means more routing surface, and it also can be source to high EMI. Another good reason to use an embedded clock is that the skew (time mismatch between the clock and the data lanes) becomes hard to control at high frequencies. Transitions must then be ensured inside the data that is sent on the line, for the receiver to be able to synchronize and recover the data correctly. In other words, the number of Consecutive Identical Bits (CIBs) also called the Run Length (RL) must be reduced or bounded to a certain limit.Another challenge and characteristic that must be bounded or reduced in the data to send on a HSSL is the difference between the number of ‘0' bits and ‘1' bits. It is called the Running Disparity (RD). Big differences between 1's and 0's could shift the signal from the reference line. This phenomenon is known as Base-Line Wander (BLW) that could increase the BER (Bit Error Rate) and require filtering or equalizing techniques to be corrected at the receiver, increasing its complexity and power consumption.In order to ensure a bounded Run Length and Running Disparity, the data to be transmitted is generally encoded. The encoding procedure is also called line coding. Over time, many encoding methods were presented and used in the standards; some present very good characteristics but at the cost of high additional bits, also called bandwidth overhead, others have low or no overhead but do not ensure the same RL and RD bounds, thus requiring more analog design complexity and increasing the power consumption.In this thesis, we propose a novel programmable line coding that can perform to the desired RL and RD bounds with a very low overhead, down to 10 times lower that the existing used encodings and for the same bounds. First, we show how we can obtain a very low overhead RL limited line coding, and second we propose a very low overhead method which bounds the RD, and then we show how we can combine both techniques in order to build a low overhead, Run Length Limited, and Running Disparity bounded Line Coding

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