La prise de décisions est une activité à forte intensité de connaissances, nécessitant la création et utilisation des connaissances pour l'amélioration de la qualité des décisions, soit la performance décisionnelle (PD). La PD est un défi pour tous les gestionnaires, peu importe le secteur industriel dans lequel ils œuvrent, car les décisions deviennent plus complexes, moins structurées, et fondées sur les connaissances organisationnelles. Bien que la GC soit soulignée pour sa contribution à la PD, les liens entre ces deux concepts n’ont pas été établis dans les recherches précédentes. L’objectif de cette thèse comble cette lacune en investiguant l’apport d’une approche multidimensionnelle de la GC à la PD, considérant des facteurs touchant les dimensions technologiques, humaines, organisationnelles, et une culture reconnaissant la valeur de la connaissance pour l’organisation. Les dimensions traitées, soit les moyens et outils, les processus, la structure et la culture de la GC sont les plus fréquemment mentionnées dans la littérature, mais traitées de manière isolée. Notre recherche vise à corriger cette faille, portant une attention particulière aux effets d’interaction entre les dimensions de la GC, et ce, dans un contexte réel. Pour ce faire, une recherche-action menée dans une entreprise du secteur forestier, traitant des opérations forestières. Ce terrain nous a offert de riches résultats, car des problématiques semblables se retrouvent dans d’autres secteurs d’activités. Nos résultats suggèrent qu’une approche multidimensionnelle de la GC est fructueuse pour l’amélioration de la PD, notamment quant à la productivité, l’agilité, l’innovation et la réputation des décisions. Nos résultats illustrent aussi la connexion entre les dimensions de la GC pour une meilleure PD, nous permettant de valider empiriquement qu’elles sont toutes importantes à prendre en compte et sont interreliées. Des mécanismes et des initiatives mis en place ont permis de illustrer ces liens. Par exemple, l’adoption d’outils de GC requiert des activités de la GC adaptées, une structure les soutenant, et une culture favorisant le partage, l’utilisation, et la création de connaissances en vue d’une meilleure PD. La démarche utilisée dans le cadre de notre recherche-action peut être mise à profit d’autres organisations qui cherchent à améliorer la PD. Mots-clés : gestion des connaissances; performance décisionnelle; recherche-action; cartographie des connaissances; planification forestière; réseau d’approvisionnement forestier. / Improving decision performance (DP) is a challenge for all managers, regardless of the industry in which they work. This challenge is even more important in the current business environment where decisions become more complex, less structured, and increasingly based on organizational knowledge. Although KM is underlined for his contribution to the PD, recent research indicates the relationship between these two concepts needs more investigation in order to be better exploited in the management of organizations. To fill this gap, the objective of this thesis was to investigate the contribution of a multidimensional approach of KM to better support DP. Our approach considers factors from organizational, technological and human dimensions, and a culture that recognizes the value of knowledge. These dimensions of KM are mentioned in the literature, and are often investigated separately. However, in this thesis we pay special attention to interaction effects between them, to provide a holistic perspective in a real context. We conducted an action research in a company in the forestry sector; particularly we studied planning and forecasting of forest operations processes. This fieldwork provided rich data and interesting results, as well as highliighting problems that can be found in other sectors. Our results provide a deeper understanding and a holistic view of the KM based on a multidimensional approach to better support DP within organizations. Our results show that organizational, technological and cultural dimensions of the KM are all important and are deeply interrelated. We put in place mechanisms and initiatives that allowed us to validate this empirically. The approach used in the context of our action research can be exploited in other companies that seek to improve the DP, whether the forestry sector or elsewhere. Key words: Knowledge management; Decision performance; Multidimensional approach of KM; Action research; Knowledge mapping; Business process mapping; Forestry operations; Wood supply network.

La coupe avec protection des petites tiges marchandes (CPPTM) consiste essentiellement en la récolte du couvert dominant tout en protégeant les tiges inférieures à 15,1 cm de diamètre à hauteur de poitrine. Grâce au suivi de placettes permanentes et à la réalisation d'analyses de tiges, les impacts de ce traitement sur les tiges résiduelles et la régénération ont été étudiés 5 et 10 ans après CPPTM dans des sapinières et des pessières noires du Québec. L'étude visait principalement à modéliser les probabilités de pertes des tiges protégées, à étudier l'abondance de la régénération dans les sentiers et à documenter les problèmes associés à l'insolation hivernale au tronc. Une méthode automatisée a aussi été développée afin d'évaluer rétrospectivement l'évolution de la base de cime vivante à partir des accroissements le long de la tige. Cinq ans après CPPTM, les probabilités de pertes après traitement sont largement tributaires des caractéristiques du peuplement avant coupe (surface terrière marchande, densité de gaules, proportion de pin gris), de la qualité des opérations et des caractéristiques des tiges protégées. Les stations dominées par l'épinette noire sont moins bien régénérées que les stations associées aux sapinières. La densité de tiges marchandes résineuses protégées affecte positivement les coefficients de distribution des résineux et des feuillus. La présence de résineux y est aussi affectée par la saison de récolte et la précipitation totale annuelle. Les analyses de tiges réalisées 10 ans après CPPTM ont révélé que plusieurs sapins ont développé des blessures d'insolation. Celles-ci tendent à s'élargir et à progresser en hauteur. Les probabilités d'insolation sont plus élevées pour les arbres avec peu de compétiteurs du côté sud-ouest de la tige et dont la cime vivante est réduite. Pour obtenir de bons résultats (taux de pertes et d'insolation acceptables), il importe de bien cibler les peuplements à traiter et de réaliser un suivi rigoureux des opérations de récolte. Des alternatives sylvicoles pouvant être pratiquées dans certains sentiers sont suggérées. La méthode d'estimation rétrospective de la base de cime vivante mériterait d'être testée pour d'autres conditions de croissance.

Au Québec, la forêt couvre 761 100 km2. Pour assurer la pérennité de cette ressource naturelle, une gestion durable et concertée, ainsi qu’une connaissance fine de celle-ci sont indispensables. Ainsi, le Ministère des Forêts, de la Faune et des Parcs (MFFP) mène des inventaires forestiers périodiques pour caractériser les peuplements écoforestiers. Durant ces inventaires, les attributs forestiers, tels le volume marchand brut (VMB), sont calculés. Les outils de télédétection sont aussi utilisés pour améliorer la qualité des inventaires. Ils offrent l’avantage de fournir des données de haute résolution, acquises de manière objective, répétable, à grande échelle, et à partir desquelles les attributs forestiers peuvent être estimés. Le MFFP a entrepris une acquisition provinciale de données lidar afin d’améliorer la caractérisation du territoire forestier. La recherche de modèles plus exacts et précis pour prédire les attributs forestiers à partir du lidar constitue une problématique d’actualité chez les intervenants forestiers. L’objectif de cette thèse est l’amélioration de l’estimation du VMB des sapinières au Québec à partir du lidar. Son originalité repose sur l’analyse des effets de quatre facteurs sur la modélisation du VMB, à savoir : le paramétrage du capteur lidar, la mortalité présente dans les placettes-échantillons, la variabilité des conditions de croissance entre différents sites d’étude et le décalage temporel observé entre la période d’inventaire et de survol du lidar. Une sélection des meilleures variables explicatives a d’abord été effectuée. Une méthodologie a ensuite été développée pour inclure les effets des facteurs dans les modèles de VMB. Les résultats ont indiqué que : 1) pour un site d’étude donné, la hauteur moyenne des premiers retours, le pourcentage de retours en dessous de 2 m et l’indice de rugosité de surface de la canopée sont les meilleures variables explicatives du modèle (pseudo-R2 = 0.91, racine de l'erreur quadratique moyenne, REQM = 27.8 m3 ha−1). À plus grande échelle (ex.: paysage), la combinaison optimale de variables explicatives comprend la hauteur moyenne des premiers retours, le pourcentage de retours au-dessus de 2 m et l’écart-type de la hauteur des premiers retours au-dessus de 2 m (pseudo-R2 = 0.75, REMQ = 33.0 m3 ha−1). 2) la hauteur moyenne et la répartition spatiale des premiers retours dans le nuage de points ont un effet sur la précision des modèles. L’inclusion de ces paramètres dans une fonction de variance permet de modéliser l’hétéroscédasticité des résidus et de mieux estimer l’incertitude (REMQ = 3.7 m3 ha-1 multiplié par la fonction de variance versus 28.0 m3 ha- 1 sans la fonction). 3) la présence d’arbres morts dans les placettes-échantillons augmente l'erreur de prédiction des modèles. Des cimes délimitées sur un modèle de hauteur de canopée peuvent être classées selon le statut de l’arbre (mort/vivant) à l’aide de variables descriptives de la distribution d’intensité des retours. L’élimination des retours associés aux arbres morts, avant l’étape de modélisation, permet d’améliorer les prédictions. Par exemple, dans un contexte où le niveau de mortalité observé est inférieur à 33%, la REMQ a diminué de 31.3 m3 ha-1 à 27.7 m3 ha-1 tandis que le pseudo-R2 a augmenté de 0.88 à 0.90. 4) les conditions de croissance des arbres peuvent varier le long d’un gradient du bioclimat. Cette variabilité ainsi que le décalage temporel observé entre la période d’inventaire et de survol du lidar, ont un effet sur l’exactitude des modèles. L’application d’un modèle spécifique à un site d’étude vers un autre site d’étude peut conduire à des prédictions biaisées. L’inclusion d’un coefficient aléatoire d’ajustement de la hauteur par site (indicateur de la variabilité intersites) ainsi que d’une fonction d’ajustement de la croissance (pour tenir compte du décalage temporel) permettent d’améliorer les prédictions (pseudo-R2 = 0.86 versus 0.75, REMQ = 24.1 m3 ha-1 versus 33.1 m3 ha-1). Le remplacement du coefficient aléatoire par une variable du bioclimat, fournit des prédictions semblables (pseudo-R2 = 0.86, REMQ ≤ 24.3 m3 ha-1). Le gradient du bioclimat pourrait affecter la structure des peuplements notamment en modifiant le rapport hauteur-diamètre des arbres. Cette thèse confirme l’aptitude du lidar à caractériser le volume marchand brut des sapinières au Québec. L’analyse de facteurs influençant la modélisation du VMB a amélioré l’exactitude et la précision des modèles. Ceci permet notamment d’établir des cartes de VMB plus fiables pour les intervenants forestiers. / In Quebec, forests cover an area of 761,100 km2. To ensure the sustainability of this natural resource, improved knowledge and informed management are important. The Quebec Ministry of Forests, Wildlife and Parks (MFFP) conducts forest inventories periodically to characterize the structure of forest stands. During these inventories, forest attributes such as timber merchantable volume (MV) are calculated. Remote sensing tools are also used to enhance the quality of the inventories. They offer the advantage of providing large scale, sequential high-resolution data, from which forest attributes can be estimated. The MFFP also started the provincial acquisition of lidar data to improve forest characterization. There is a need to develop more accurate and precise models to predict forest attributes using lidar data for forest users. The aim of this research is to improve lidar-based models to predict the MV of balsam firs in Quebec. The originality of this investigation lies in the analysis of the effects of four factors on the MV modelling. These are the lidar parameterization, the mortality in the sample plots, the variability of growth conditions and the temporal discrepancy between the field inventory period and the lidar survey. A search of the best explanatory variables was first made. A methodology was then developed to include the effects of the factors in the MV models. The results have shown that: 1) for a given study site, the average height of first returns, the percentage of first returns below 2 m and the canopy surface roughness index are the best explanatory variables of the model (pseudo-R2 = 0.91, root mean squared error RMSE = 27.8 m3 ha−1). At a large scale (eg.: landscape), the best subset of explanatory variables is the average height of first returns above 2 m, the percentage of first returns above 2 m and the standard deviation of height of first returns above 2 m (pseudo-R2 = 0.75, RMSE = 33.0 m3 ha−1). 2) The average height and the spatial distribution of first returns have an effect on the models’ precision. Including these parameters in a variance function enables to model the residual heteroscedasticity, and consequently, better estimate uncertainty (RMSE = 3.7 m3 ha-1 multiplied by the function of variance versus 28.0 m3 ha-1 without the function). 3) the presence of dead trees in plots increases the models’ prediction errors. Tree crowns delineated on a canopy height model can be classified according to the tree status (live/dead) when using variables describing the intensity distribution of returns. The removal of returns associated with dead trees prior to the modelling phase improves the predictions. For example, in a context where the observed mortality is less than 33%, the overall RMSE therefore decreased from 31.3 m3 ha-1 to 27.7 m3 ha-1 while the pseudo-R2 increased from 0.88 to 0.90. 4) the growing conditions of trees can vary along a bioclimatic gradient. This variability, along with the temporal discrepancy observed between the field inventory and the lidar survey, have an effect on the model accuracy. Applying a site-specific model from one study site to another can lead to biased predictions. The addition of a canopy height random coefficient (describing the site variability), and a growth function (accounting for the growth during the temporal discrepancy) improves the predictions (pseudo-R2 = 0.86 versus 0.75, RMSE = 24.1 m3 ha-1 versus 33.1 m3 ha-1). Replacing the random coefficient by a bioclimatic variable provides similar predictions (pseudo-R2 = 0.86, RMSEs ≤ 24.3 m3 ha- 1). The bioclimatic gradient could therefore affect the structure of stands, particularly in modifying the height-diameter ratio of trees. This thesis confirms the capacity of lidar to characterize the timber merchantable volume of balsam firs in Quebec. The analysis of factors influencing the modelling improved the accuracy and the precision of the models. This enables to build more reliable MV maps for forests users.

La planification de l’approvisionnement forestier est une tâche complexe nécessitant la prise en compte de plusieurs facteurs qui opèrent dans un contexte instable. Au cours des dernières années, des modèles mathématiques ont été développés pour supporter les entreprises forestières dans leur processus de planification de l’approvisionnement. Néanmoins, le nouveau régime de gestion de la ressource établi par le gouvernement implique maintenant un marché libre de bois, ce qui engendre une nouvelle source d’incertitude. Les modèles d’approvisionnement forestier développés deviennent ainsi incomplets. L’objectif de cette recherche est donc de guider les industriels forestiers dans la planification de leur approvisionnement tout en leur offrant une approche de mise optimale dans le cadre d’enchères scellées au premier prix. Pour ce faire, nous avons exploré différentes stratégies d’approvisionnement regroupant un modèle de base avec approvisionnement via le bois garanti et les enchères, un autre incluant l’achat sur terres privées et un dernier prenant en considération la collaboration entre des partenaires industriels pour la mise aux enchères. Les modèles de planification des opérations forestières élaborés cherchent à maximiser le profit d’une compagnie forestière, tout en sélectionnant la combinaison optimale de secteurs forestiers sur lesquels miser dans les ventes aux enchères. Les résultats pour le cas étudié montrent qu’une compagnie qui applique l’approche de mise optimale proposée obtient une moyenne de gain plus élevée que les autres soumissionnaires qui n’appliquent pas une telle approche. De plus, lorsque la compagnie forestière intègre dans sa planification l’approvisionnement via des forêts privées, elle peut obtenir un profit plus élevé (augmentation de 5% par rapport au modèle de base). La collaboration s’avère la stratégie d’approvisionnement qui offre le profit le plus élevé pour la compagnie tout en permettant une utilisation plus efficace de la ressource forestière.

La coupe de jardinage par pied d’arbre est le principal traitement utilisé dans le cadre de l’aménagement des forêts feuillues inéquiennes du sud du Québec. La simulation du prélèvement des arbres pour ce traitement dans les calculs de la possibilité forestière se fait actuellement au moyen d’un modèle empirique ne prenant en compte que l’espèce et le diamètre des arbres. Il est toutefois probable que d’autres variables permettent d’améliorer la prévision des arbres qui seront récoltés. Dans cette étude, six modèles de prélèvement prenant en compte trois classifications des arbres couramment utilisées au Québec ainsi que les corrélations spatiales aux échelles de l’arbre et de la placette ont été mis au point afin de les comparer au modèle n’utilisant que l’espèce et le diamètre. Les résultats obtenus indiquent que la vigueur des arbres est une variable essentielle afin de prédire leur probabilité de prélèvement. En outre, le sort subi par les proches voisins d’un arbre influence aussi sa probabilité de récolte.

Un modèle intégrant des guides de gestion de la densité décrit l'«effet de compétition-densité» étant l'effet négatif du nombre d'arbres (densité) sur le volume moyen V . Pour les peuplements naturels d'épinette noire (Picea mariana (Mill.) BSP) au Québec, Tremblay et collab. (2000) constatent que le modèle simple d'Ando (1968) manque de précision. L'ajout du coefficient de distribution, défini comme le taux d'occupation des cellules subdivisant une placette échantillon en autant de cellules qu'il s'y trouvent d'arbres, a significativement amélioré un modèle simplifié de l'effet de compétition-densité (critère d'information d'Akaike) pour 63 placettes échantillons situées dans les régions Saguenay{Lac-St-Jean et Côte-Nord. Un faible CD, indicateur d'une dispersion spatiale en bouquets des arbres, a un effet négatif sur le V . En utilisant 8197 placettes échantillons du ministère des Ressources naturelles, nous avons significativement amélioré (critère d'information bayesien) le modèle simple d'Ando (1968) par l'ajout simultané de (1.a) l'indicateur de distribution diamétrale «RD4», qui est le rapport entre le diamètre moyen quadratique et le diamètre dominant, (1.b) W, qui est de 1 dans les sous-domaines bioclimatiques de l'ouest, et de 0 dans ceux de l'est et (1.c) RE2, qui est de 1 pour la végétation potentielle RE2 et de 0 pour l'autre végétation potentielle (RE3). Avec une racine d'erreur quadratique moyenne (RMSE) de 1,055 et un coeffiction de déterminantion (R2) de 0,936, nous avons obtenu une véritable amélioration de la précision du modèle réduit (RMSE = 1; 369 et R2 = 0; 787), tout en n'utilisant que des variables qui sont à la fois faciles à mesurer sur le terrain et qui se prêtent bien, en plus, à être utilisees dans les autres modèles composants d'un guide de gestion de la densité. Le modèle complétée par (2) la classe de pourcentage de couverture est également significativement meilleur (critère d'information bayesien) et plus précis (RMSE = 1; 303 et R2 = 0; 81) que le modèle réduit.

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Un défi important dans l'industrie forestière consiste à réduire les coûts de transport globaux entre les fournisseurs et les clients. L'industrie forestière déplace de grandes quantités de bois des zones de récolte vers les terminaux et les usines. Lorsque de nombreuses organisations sont impliquées, une collaboration entre les fournisseurs et une utilisation efficiente des allocations permettent de trouver de meilleures solutions. Les allocations sont généralement basées sur des flux directs entre les noeuds d'approvisionnement et de demande. Cependant, de meilleures solutions peuvent être trouvées lorsque des itinéraires de retour en charge sont utilisés. Ceux-ci sont difficiles à trouver lorsque plusieurs parties prenantes sont impliquées, mais l'ajout d'informations provenant de la production de la récolte peut supporter une meilleure collaboration entre les fournisseurs ainsi que la détermination de plans plus efficients. Le but de ce projet est d’élaborer un modèle capable de résoudre le problème de la livraison des multi-dépôts aux multi-clients, sur plusieurs périodes de temps, en minimisant les coûts de transport de différents types de bois. Proposer une nouvelle méthode pour le cas quand les clients seulement réceptionnent produits de fournisseurs fixés à l’avance. En outre, il analyse différentes méthodes de paiement des itinéraires de transport, afin de terminer un mécanisme qui incite les fournisseurs de transport à avoir recours au transport collaboratif. Nous décrivons les résultats obtenus avec une entreprise de pâtes et papiers au Québec, Canada. / One important challenge in the forestry industry is to reduce the overall transportation cost between suppliers and clients. The forestry industry moves large quantities of wood from harvest areas to terminals and mills. When many organizations are involved, a collaboration between the suppliers as well as an efficient use of allocations, achieve better solutions. Allocations are typically based on direct flows between supply and demand nodes. However, better solutions can be found when return trip routes are used. These are difficult to find when there are several stakeholders involved, but adding information from harvest production can establish better collaboration between suppliers as well as more efficient plans. The purpose of this project is to define a model that can resolve the delivery from multidepots to multi-customers, in a multi-period of time, minimizing the cost of transport for different types of timber. To propose a novel method for scenarios where the clients only receive products from pre-determined suppliers. Also, it analyzes different methods of transport payment for backhaul routes, in order to establish a mechanism that encourages the transport suppliers to use collaborative transport. We describe results obtained with a pulp and paper company in Quebec, Canada.

Un déclin mondial des populations de caribou forestier est présentement observé. Il devient impératif d’envisager des stratégies d’aménagement pour atténuer l’impact négatif de l’aménagement forestier sur le caribou. L’objectif principal de ce projet est donc de déterminer l’impact de différentes approches de spatialisation de la récolte dans un contexte d’optimisation de la récolte de matière ligneuse afin de préciser la relation entre la possibilité forestière et la qualité de l’habitat du caribou forestier. Plusieurs scénarios de récolte ont été simulés et évalués sur un horizon de 150 ans en tenant compte du régime de feu, d’un indice de perturbation du territoire, d’un indice de qualité d’habitat, du niveau de coupe du territoire et de l’importance du réseau routier. Les résultats indiquent que l’augmentation de la taille des compartiments de coupe et l’ajout de certaines contraintes spatiales permet d’augmenter la probabilité d’observation du caribou forestier et de réduire l’importance du réseau routier, mais produit également une diminution de la possibilité forestière.

La localisation est un problème qui affecte beaucoup d’industries. Comme l’automatisation devient de plus en plus importante, la localisation doit aussi devenir de plus en plus précise pour assurer une bonne efficacité des opérations et pour assurer la sécurité des employés qui vont devoir travailler avec cette automatisation. Notre étude se concentre sur la problématique de la localisation, appliquée à l’industrie forestière. Comme cela demande l’automatisation de machinerie lourde et la manipulation de l’inventaire, il est important d’avoir une localisation précise sur une échelle du décimètre. Une solution possible pour la localisation de précision est via les récepteurs Global Navigation Satellite System (GNSS) Real Time Kinematic (RTK), qui permettent de faire la localisation à une dizaine de centimètres près. Par contre, l’industrie forestière travaille dans des environnements divers qui peuvent causer des difficultés pour ces récepteurs GNSS. Par exemple dans des forêts denses ou près de bâtiments qui peuvent cacher des satellites pour la localisation. Comme l’environnement du récepteur et la qualité de la réception sont mesurables, nous avons aussi développé une méthode permettant de faire une relation entre les deux. Ce mémoire tentera d’expliquer la problématique de l’application et l’analyse de GNSS pour faire la localisation dans des environnements divers. Ensuite, le mémoire va montrer comment les récepteurs GNSS sont affectés par divers environnements en montrant des résultats d’expériences dans ces derniers. Le tout sera démontré dans le chapitre 1 et la section 4.1 Comme l’environnement est important pour estimer son influence sur les receveurs GNSS, la génération de carte 3D est importante. Cette génération est expliquée dans le chapitre 2 et la section 4.2. Une plate-forme de récolte de données que nous avons conçue sera expliquée en grand détail dans le chapitre 3. Ensuite, nous avons fait une estimation de la qualité de la visibilité de satellite avec un article scientifique dans le chapitre 5. Les résultats y montrent que notre méthode obtient une bonne relation entre l’environnement et la performance des récepteurs GNSS. Ces résultats sont tirés d’expériences réalisées dans divers environnements.