La densification des zones urbaines et leur extension périphérique tendent à modifier fortement les paysages et les modes de vie dans ces zones. Les espaces verts urbains deviennent des éléments incontournables de l'urbanisme moderne. Ceux-ci contribuent à l'apparence « durable » des politiques de la ville et sont plébiscités par les citoyens. Malgré la diffusion des enquêtes d'opinion sur les espaces verts et des rapports des pouvoirs publics sur les enjeux sous-jacents, peu d'analyses économiques leurs sont consacrées. Face à ce constat, une meilleure connaissance et compréhension des espaces verts s'avèrent nécessaires. Leur caractère non marchand nous renvoie à la problématique de la gestion des biens collectifs. Nous identifions les sources de défaillances du marché afin de mettre en exergue le fond des problèmes économiques inhérents à l'allocation des espaces verts. Il ressort de cette analyse le besoin d'identifier les préférences individuelles et d'appréhender les choix publics par le biais d'une démarche positive et empirique. L'application de la méthode des prix hédonistes dans la ville d'Angers permet de mettre en évidence que les ménages résidents accordent de la valeur aux espaces verts. Grâce à l'utilisation d'indicateurs issus de l'écologie du paysage, nous montrons que l'accessibilité à des espaces verts, mais aussi leur répartition, influencent les choix de localisation résidentielle. L'identification d'une demande nous conduit à considérer l'offre locale des espaces verts. Pour ce faire, nous construisons trois échantillons à partir d'une enquête et d'un système d'information géographique. Nous testons le modèle de l'électeur médian pour les communes de la région des Pays de la Loire, puis nous testons le modèle d'interactions horizontales dans des échantillons de communes du département de la Loire-Atlantique et de l'aire urbaine d'Angers. Nos résultats permettent d'identifier l'existence de comportements mimétiques entre les communes.

Alors que les bienfaits des parcs et espaces verts sont largement démontrés dans la littérature, la pandémie de COVID-19 a mis en lumière la nécessité de ces espaces auprès de la population, notamment en milieux urbains denses. Malgré cela, des recherches indiquent que dans les villes où la densité est importante, ces dernières peinent à offrir une quantité suffisante de ces espaces à leurs citoyens. Des recherches illustrent le rôle clé des outils d’aménagement et d’urbanisme pour planifier l’offre en parcs et espaces verts dans un contexte de densification urbaine, mais sans offrir de réponse complète quant aux façons dont les municipalités devraient utiliser ou combiner ces outils. Alors que le Québec a planifié la consolidation des municipalités déjà développées pour accueillir la croissance démographique anticipée, les outils qu’il met à la disposition des municipalités et la façon dont elles les utilisent pourront-ils lui permettre de planifier adéquatement l’offre en parcs et espaces verts dans ces milieux à densifier ? En s’appuyant sur la perspective de 15 professionnels de l’aménagement œuvrant pour des municipalités québécoises, cette recherche approfondit l’utilisation et l’influence des outils d’aménagement et d’urbanisme sur la planification de l’offre en parcs et espaces verts dans les milieux à consolider. La recherche a pour objectif de comprendre de quelles façons ces espaces sont planifiés, quels sont les outils utilisés, les pratiques porteuses et les facteurs de succès. Les résultats suggèrent que les outils québécois peuvent permettre aux municipalités de planifier adéquatement les parcs et espaces verts de leurs citoyens s’ils sont utilisés en synergie, en support à la négociation, et de manière concertée et innovante. Toutefois, les défis pour y arriver demeurent nombreux. Cette recherche contribue à l’avancée des connaissances en documentant la création de parcs et espaces verts dans un contexte de consolidation et de densification d’espaces urbains au Québec. Elle permet également de conscientiser les acteurs à l’importance et aux enjeux des parcs et espaces verts et aux spécificités des outils et des pratiques existantes en amont de la consolidation urbaine à venir. / While the benefits of parks and greenspaces are widely demonstrated in the literature, the COVID-19 pandemic has highlighted the need for these spaces among the population, particularly in dense urban environments. Despite this, research indicates that cities with high densities struggle to provide adequate amounts of these spaces to their citizens. Research illustrates the key role of planning and development tools in planning the supply of parks and greenspaces in the context of urban densification but does not provide a comprehensive answer as to how municipalities should use or combine these tools. While Quebec has planned the consolidation of already developed municipalities to accommodate anticipated population growth, will the tools it makes available to municipalities and the way they use them allow it to adequately plan the supply of parks and green spaces in these densifying environments? Based on the perspective of 15 planning professionals working for Quebec municipalities, this research examines the use and influence of planning tools on the planning of parks and green spaces in areas to be consolidated. The objective of the research is to understand how these spaces are planned, what tools are used, what practices are effective and what factors contribute to their success. The results suggest that Quebec's tools can enable municipalities to adequately plan parks and greenspaces if they are used in synergy, in support of negotiation, and in a concerted and innovative manner. However, the challenges to achieve this remain numerous. This research contributes to the advancement of knowledge by documenting the creation of parks and greenspaces in a context of consolidation and densification of urban spaces in Quebec. It also allows us to raise awareness of the importance of parks and greenspaces and the specificities of the existing tools and practices upstream of the urban consolidation to be carried out.

Afin de freiner les multiples conséquences engendrées par l’urbanisation, notamment la présence d’îlots de chaleur, l’augmentation d’espaces verts est une des stratégies mise de l’avant par de plus en plus de municipalités. À Montréal, plusieurs arrondissements ont récemment agrandi leurs fosses de plantation sur trottoir pour, entre autres, favoriser la survie des arbres et augmenter le nombre d’arbres plantés. Dans ces grandes fosses, la plantation d’une végétation herbacée compagne est un nouvel objectif afin de promouvoir la biodiversité et les services écologiques. Cependant, peu d’informations existent à ce jour sur les espèces qui peuvent être plantées durablement dans ce type d’environnement hostile. Dans ce contexte, mon projet avait pour objectif d’identifier un ou des mélanges d’ensemencement efficaces et performants pour favoriser la biodiversité et contrer l’invasion d’espèces nuisibles, tout en maximisant les services écologiques telle la fertilité des sols et la pollinisation. J’ai testé quatre mélanges, dont trois de type soleil et un de type mi-ombre, composés de 19 à 33 espèces. Mes résultats indiquent que les mélanges les plus diversifiés réduisent significativement l’établissement d’espèces nuisibles en plus d’accroitre l’abondance et la diversité de pollinisateurs. Cependant, la diversité végétale et la fertilité du sol dans les fosses étaient similaires entre les mélanges après deux années. Cette étude met en lumière les fosses de trottoir végétalisées en milieu urbain comme une approche novatrice pour l’avenir du verdissement et de l'aménagement urbain, tout en apportant des perspectives précieuses pour améliorer les futures initiatives dans ce domaine. / To curb the multiple consequences of urbanization, notably the presence of heat islands, increasing the amount of green space is one of the strategies put forward by an increasing number of municipalities. In Montreal, several boroughs have recently enlarged their sidewalk planting pits to, among other things, favor tree survival and increase the urban canopy. In these large pits, planting herbaceous companion vegetation is a new objective to promote biodiversity. However, more information is needed on which species can be sustainably planted in this hostile environment. In this context, my project aimed to identify the most effective and efficient seed mix regarding biodiversity, weed control, and ecological services (soil fertility and pollination). We tested four seed mixes, three sunny and one semi-shady, composed of 19 to 33 species. Our results indicate that the most diverse mix significantly reduces weed establishment and increases pollinator abundance and diversity. However, soil fertility and plant diversity in the pits were similar between seed mixes after two years. This study highlights urban vegetated sidewalk pits as an innovative approach to the future of greening and urban design, while providing valuable insights to improve future initiatives in this field.

Les sols constituent le premier réservoirterrestre de carbone organique et jouent ainsi un rôleclé pour limiter le réchauffement climatique. Les solsurbains représentent 3% du territoire mondial etl’urbanisation est la première cause de changementd’affectation des sols. L’augmentation rapide dessurfaces artificialisées a entraîné un intérêt croissantquant à la capacité des sols urbains à stocker ducarbone. Les travaux de thèse ont visé à comprendrela contribution des sols urbains au stock global decarbone organique et à proposer une méthodestandardisée pour son suivi. Les recherches ont aussiporté sur l’étude de la stabilité du carbone organiquedes sols urbains et la modélisation de la dynamique dece carbone. Une base de données a été construite àpartir de données disponibles au niveau national, puisde mesures supplémentaires acquises dans trois villes françaises.Le stock de carbone des sols ouverts est similaireentre les villes, et équivalent voire supérieur enprofondeur, à celui des sols forestiers environnants.Ce stock dépend plus particulièrement du mode degestion des espaces verts urbains, et de l’histoire dusite. Ainsi, les sols urbains ouverts sont caractériséspar une forte proportion de matières organiqueslabiles sur 0-44 cm de profondeur. Au contraire, lessols scellés présentent des stocks de carbone trèsfaibles. Ils sont caractérisés par une forte proportionde matières organiques stables dont l’évolution(stockage ou minéralisation) dépend de l’état dedormance microbienne. Un modèle conceptuel de ladynamiq / Soils are the largest terrestrial pool oforganic carbon and thus play a key role in mitigatingclimate change. The urban soils account for 3% of theworld’s territory and urbanization is currently theprimary cause of land use change. The increase ofartificial areas have led to a growing interest in theurban soil ability to store organic carbon. This workaimed to understand the contribution of urban soils tothe global organic carbon stock and to propose astandardized method for its monitoring. The researchalso focused on studying the stability of organic carbonin urban soils and modeling its dynamics. A databasewas built using data available at the French territorylevel as well as using additional measurements acquired in three French cities.The organic carbon stock in urban open soils aresimilar between cities, and equivalent, or even higherin depth, than that of surrounding forest soils. Thestock in open soils is particularly dependent upon themanagement methods of the urban green spaces,and on the specific site history. Thus, open urban soilsare characterized by a high proportion of labileorganic matter at 0-44 cm depth. Conversely, sealedsoils have very low carbon stocks. They arecharacterized by a high proportion of stable organicmatter whose evolution (storage or mineralization)depends on the dormant state of the microbialcommunities. A conceptual model of carbon dynamicsfor these two soil types has been developed. Finally,recommendations for optimizing carbon monitoringand urban soil management have been proposed

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Le besoin grandissant pour une planification urbaine plus durable et pour des interventions publiques visant à l'amélioration du bien-être collectif, ont grandement contribué à un engouement pour les espaces verts. Les parcs sont reconnus pour leur impact positif en zone urbaine dense, et nous sommes intéressés par l'application des concepts théoriques du domaine de la recherche opérationnelle pour assister les décideurs publics afin d'améliorer l'accessibilité, la distribution et la conception des parcs. Étant donné le contexte, nous sommes particulièrement motivés par le concept d'équité, et étudions le comportement des usagers des parcs à l'aide d'un modèle d'interaction spatiale, tel qu'appliqué dans les problèmes d'emplacement d'installations dans un marché compétitif. Dans cette recherche, nous présentons un modèle d'emplacement d'installations à deux étapes pouvant être adapté pour assister les décideurs publics à l'échelle de la ville. Nous étudions spécifiquement l'application aux espaces verts urbains, mais soulignons que des extensions du modèle peuvent permettre d'aborder d'autres problèmes d'emplacements d'installations sujets à des enjeux d'équité. La première étape de notre problème d'optimisation a pour but d'évaluer l'allocation la plus équitable du budget de la ville aux arrondissements, basé sur une somme du budget pondérée par des facteurs d'équité. Dans la deuxième étape du modèle, nous cherchons l'emplacement et la conception optimale des parcs, et l'objectif consiste à maximiser la probabilité totale que les individus visitent les parcs. Étant donné la non-linéarité de la fonction objective, nous appliquons une méthode de linéarisation et obtenons un modèle de programmation linéaire mixte en nombres entiers, pouvant être résolu avec des solveurs standards. Nous introduisons aussi une méthode de regroupement pour réduire la taille du problème, et ainsi trouver des solutions quasi optimales dans un délai raisonnable. Le modèle est testé à l'aide de l'étude de cas de la ville de Montréal, Canada, et nous présentons une analyse comparative des résultats afin de justifier la performance de notre modèle. / The recent promotion of sustainable urban planning combined with a growing need for public interventions to improve well-being and health in dense urban areas have led to an increased collective interest for green spaces. Parks have proven a wide range of benefits in urban areas, and we are interested in the application of theoretical concepts from the field of Operations Research to assist decision-makers to improve parks' accessibility, distribution and design. Given the context of public decision-making, we are particularly concerned with the concept of fairness, and are focused on an advanced assessment of users' behavior using a spatial interaction model (SIM) as in competitive facility locations' frameworks. In this research, we present a two-stage fair facility location and design (2SFFLD) model, which serves as a template model to assist public decision-makers at the city-level for the urban green spaces (UGSs) planning. We study the application of the 2SFFLD model to UGSs, but emphasize the potential extension to other applications to location problems concerned with fairness and equity. The first-stage of the optimization problem is about the optimal budget allocation based on a total fair-weighted budget formula. The second-stage seeks the optimal location and design of parks, and the objective consists of maximizing the total expected probability of individuals visiting parks. Given the non-linearity of the objective function, we apply a ``Method-based Linearization'' and obtain a mixed-integer linear program that can be solved with standard solvers. We further introduce a clustering method to reduce the size of the problem and determine a close to optimal solution within reasonable time constraints. The model is tested using the case study of the city of Montreal, Canada, and comparative results are discussed in detail to justify the performance of the model.

L’implantation répandue de nouveaux quartiers résidentiels sur le territoire de la périphérie urbaine est en partie responsable de la baisse du couvert végétal et de l’augmentation des surfaces imperméables à grande échelle. Les villes sont maintenant aux prises avec une augmentation constante de la production de ruissellement qu'elles doivent gérer au moyen d’un vaste réseau d’égouts et de canalisations. Des données sur les impacts de ces modèles de quartier résidentiel nous révèlent que cette forme d’habitat provoque la dégradation des milieux naturels et aquatiques. La présente étude vise à mettre à l’épreuve la stratégie d’aménagement de l’Open space design en comparant l’effet de trois situations d’aménagement d’ensembles résidentiels sur le coefficient de ruissellement pondéré (Cp). Les trois situations étudiées sont 1 : le développement actuel tel que conçu par le promoteur, 2 : un scénario de quartier visant la préservation des cours d’eau existants ainsi qu’une réduction des lots et des surfaces imperméables et 3 : un quartier avec des types d’habitation plus denses. Les coefficients pondérés obtenus sont respectivement de 0,50 pour le quartier actuel, de 0,40 pour le scénario 1 et de 0,34 pour le scénario 2. Au terme de cet exercice, il apparaît, d’une part, que la densification du bâti, la nature des surfaces et l’organisation spatiale peuvent concourir à diminuer la production de ruissellement d’un quartier. Cette étude permet de situer l’importance de la gestion du ruissellement dans la planification et l’aménagement du territoire. / The widespread introduction of new residential developments in the urban periphery is partly responsible for declining vegetation cover and a large scale increase in impervious surfaces. Cities are now grappling with a constant increase in runoff, which they have to manage through a vast network of sewers and drains. Data on the impacts of current residential models reveal that this form of development causes the degradation of natural and aquatic environments. The present study aims to test Open space design strategy by comparing the effect of three development situations on the weighted runoff coefficient (Cw). The three situations are 1: the actual development as conceived by the project’s promoter; 2: development aimed at preserving existing streams, reducing lot sizes and impervious surfaces; and 3: a higher-density cluster development plan. The weighted coefficients obtained are 0.50 for scenario 1, 0.40 for scenario 2 and 0.34 for scenario 3. As a result, it appears that the density of the structures, the nature of the surfaces and the spatial organization can all contribute to reducing the runoff in a given area. This study underlines the importance of runoff management in planning and land use.

L’implantation répandue de nouveaux quartiers résidentiels sur le territoire de la périphérie urbaine est en partie responsable de la baisse du couvert végétal et de l’augmentation des surfaces imperméables à grande échelle. Les villes sont maintenant aux prises avec une augmentation constante de la production de ruissellement qu'elles doivent gérer au moyen d’un vaste réseau d’égouts et de canalisations. Des données sur les impacts de ces modèles de quartier résidentiel nous révèlent que cette forme d’habitat provoque la dégradation des milieux naturels et aquatiques. La présente étude vise à mettre à l’épreuve la stratégie d’aménagement de l’Open space design en comparant l’effet de trois situations d’aménagement d’ensembles résidentiels sur le coefficient de ruissellement pondéré (Cp). Les trois situations étudiées sont 1 : le développement actuel tel que conçu par le promoteur, 2 : un scénario de quartier visant la préservation des cours d’eau existants ainsi qu’une réduction des lots et des surfaces imperméables et 3 : un quartier avec des types d’habitation plus denses. Les coefficients pondérés obtenus sont respectivement de 0,50 pour le quartier actuel, de 0,40 pour le scénario 1 et de 0,34 pour le scénario 2. Au terme de cet exercice, il apparaît, d’une part, que la densification du bâti, la nature des surfaces et l’organisation spatiale peuvent concourir à diminuer la production de ruissellement d’un quartier. Cette étude permet de situer l’importance de la gestion du ruissellement dans la planification et l’aménagement du territoire. / The widespread introduction of new residential developments in the urban periphery is partly responsible for declining vegetation cover and a large scale increase in impervious surfaces. Cities are now grappling with a constant increase in runoff, which they have to manage through a vast network of sewers and drains. Data on the impacts of current residential models reveal that this form of development causes the degradation of natural and aquatic environments. The present study aims to test Open space design strategy by comparing the effect of three development situations on the weighted runoff coefficient (Cw). The three situations are 1: the actual development as conceived by the project’s promoter; 2: development aimed at preserving existing streams, reducing lot sizes and impervious surfaces; and 3: a higher-density cluster development plan. The weighted coefficients obtained are 0.50 for scenario 1, 0.40 for scenario 2 and 0.34 for scenario 3. As a result, it appears that the density of the structures, the nature of the surfaces and the spatial organization can all contribute to reducing the runoff in a given area. This study underlines the importance of runoff management in planning and land use.