Le design des structures en treillis est souvent contrôlé par des charges dynamiques comme le vent, les séismes ou des chocs dus à des ruptures soudaines comme les bris de conducteurs pour un pylône servant au transport d'énergie. Afin d'être en mesure de bien évaluer la réponse de ces structures dans le but d'optimiser leur conception, il faut être en mesure de bien définir les paramètres dynamiques tels que la rigidité et l'amortissement en fonction de la sollicitation. Il semble y avoir un manque de données dans la littérature pour définir ces paramètres. Afin de combler une partie du manque de données sur le sujet et de tester différentes techniques de modélisation en fonction de la sollicitation, une section d'un pylône électrique de 8 m de haut a été érigée au laboratoire et testée en régime d'oscillation libre résultant d'un lâché à plusieurs niveaux d'effort allant de 5 à 100% de la capacité théorique du pylône. Plusieurs modélisations numériques ont aussi été réalisées et comparées aux résultats expérimentaux. Steel lattice structure design is often controlled by dynamic loads such as wind and earthquake or shocks resulting from broken component such as guy cables or conductors. In order to properly evaluate the response of these structures under this type of loads, it is necessary to model accurately the structure. However, there is a lack of data in litterature defining those parameter. As well, the variation of stiffness and damping with the load level is not very well researched. In order to provide additional data and guidance on the modelling techniques to be used for lattice structures, and specifically to evaluate the relation of stiffness and damping with the load level, a 8 m long section of a transmission line tower was erected, pulled at different level of solicitation and brought to free vibration after the load was suddenly released. Numerical modelling were also conduct and compared to experimental results. Clear guidance are provided for practicing engineer interested in the modelling of such structures.

La réfrigération magnétique (RM) constitue une technologie à fort potentiel en efficacité énergétique. Toutefois, son rendement demeure difficile à quantifier à cause des phénomènes magnétohydrodynamiques complexes qui surviennent au coeur du régénérateur ferromagnétique poreux. Les modèles existants de régénérateur sont unidimensionnels et effectifs. Leur simplicité excessive explique l'écart entre les données expérimentales extraites de prototypes et les résultats générés. Le modelé de régénérateur poreux présenté préconise une approche numérique directe appliqué sur un domaine tridimensionnel. Ce dernier est formé de canaux interstitiels définis par des agencements structurés de particules ferromagnétiques de Gd. Le fluide qui s'écoule dans les canaux régénère le solide ayant subi une variation de température induite par l'effet magnétocalorique (EMC). En somme, la résolution souple des équations de conservation, de mouvement et d'énergies est effectuée en considérant les propriétés du Gd (EMC, capacité calorifique) comme variables. La simulation d'un cycle de RM nécessite l'application d'astuces numériques spécifiques. La validité du modèle est évaluée à l'aide de données expérimentales et de comparaisons avec les résultats existants. Un montage expérimental a été construit ; des granules de Gd consolidés sont incluses dans un boîtier disposé dans le pôle d'un électroaimant dont la commutation induit l'EMC. Entre autres, des thermocouples insérés au centre de la structure poreuse permettent de mesurer le gradient de température le long du régénérateur. Les résultats générés par le modèle sont cohérents dans leur limite. Le bilan global d'énergie est respecté à 99.5%. Des corrélations de Nu et f spécifiques au régénérateur structure sont formulés. Les écarts de celles-ci avec les corrélations existantes et les données expérimentales indiquent qu'un raffinement du modèle est requis. En somme, le remplacement de la géométrie structuré par un milieu poreux aléatoire de faible densité (MPAFD) de large section doterait le modèle d'un réalisme accru.

Ce travail s'inscrit dans un processus de réflexion qui vise à améliorer la compréhension de l'étalement urbain depuis la seconde guerre mondiale en périphérie bruxelloise, en particulier au travers de la cartographie et de l'analyse de l'utilisation du sol. Depuis cette date, l'urbanisation au sein des espaces ruraux à proximité des villes, processus qualifié de périurbanisation, s'est nettement renforcée. L'examen de la littérature dans ce domaine révèle que peu d'approches se basent sur l'emprise physique des modes d'utilisation du sol. C'est ce constat qui nous a amenée à envisager l'étude de la périurbanisation bruxelloise au travers des formes qu'elle a engendrées en se concentrant sur la notion d'utilisation du sol. Nous l'avons abordée au travers de trois aspects. Tout d'abord, nous avons exploré l'apport des nouvelles techniques d'interprétation numérique à l'élaboration de cartes d'utilisation du sol à moyenne échelle (1:100 000) à partir d'images satellitaires. L'analyse des différentes étapes du processus de classification a montré que, lors de l'utilisation de classifications supervisées, la localisation et l'échantillonnage aléatoire des sites d'entraînement ainsi que la combinaison des caractéristiques des paramètres de classification (informations spectrales, texturales et contextuelles) améliorent considérablement l'exactitude du résultat. On constate également, dans ce dernier cas, l'importance de travailler avec une forme de voisinage isotrope et de pouvoir en faire varier la taille en fonction des classes considérées. L'utilisation de classificateurs multiples a permis de tendre vers une plus grande généralisation et de supprimer une série d'artefacts. Enfin, les essais ont montré que la classification par segmentation se rapproche fortement de la généralisation de l'interprétation visuelle tout en diminuant sensiblement le nombre d'objets à classer. Dans un second temps, une analyse approfondie de la structure et de l’évolution de l’utilisation du sol à Bruxelles et dans sa périphérie au cours du dernier demi-siècle a été réalisée à partir d'une base de données diachronique à grande échelle (1:25 000). Elle confirme la vision d'une périphérie bruxelloise peu dense où le poids de la classe de tissu urbain résidentiel clairsemé discontinu s'intensifie au cours du temps. Les espaces privilégiés de l'urbanisation ont été identifiés de manière systématique à l'aide de canevas d'analyse radio-concentriques et directionnels. Le croisement entre les données d'utilisation du sol et d'autres indicateurs spatialisables comme les plans de secteur a montré les marges d'évolution potentielles, tant au moment de la mise en place de ces plans que plus récemment. D'autres combinaisons avec des statistiques socio-économiques ou démographiques ont fourni de nouveaux indicateurs permettant d'explorer les densités de l'occupation de l'espace périurbain et de s'interroger sur les discordances entre réalité physique et enregistrement statistique. Enfin, l'arrangement spatial des différentes classes d'utilisation du sol a été exploré. L'ensemble de ces analyses ont fait l'objet d'une synthèse thématique ainsi que régionale, au sein de compartiments paysagers. La dernière approche de la problématique de l'utilisation du sol en milieu urbain s'est faite au travers d'une démarche basée sur la modélisation spatiale. La calibration des relations de voisinage à l'aide des règles d'autocorrélation spatiale a démontré que les affinités entre classes décrivent bien la structuration de l'agglomération bruxelloise et traduit le renforcement des structures héritées. L'analyse des résidus de la modélisation a montré le rôle contraignant de l'introduction des plans de secteur pour la classe du tissu urbain résidentiel clairsemé discontinu, laissant beaucoup plus de place qu'attendu dans les parties sud de la zone d'étude. La modélisation dynamique a aussi clairement mis en évidence le changement de logique de localisation de l'industrie et des services, qui rompent avec leurs localisations traditionnelles au cours de la période étudiée. En conclusion, la thèse a permis de confirmer les atouts d'une approche sous l'angle de l'utilisation du sol pour appréhender le phénomène de périurbanisation. Elle montre aussi le rôle unificateur de cette approche, qui peut s'insérer aisément dans les études thématiques ou susciter des questionnements nouveaux du fait des avancées apportées par le caractère quantitatif des exploitations régionales. Enfin, des outils communs et des enrichissements mutuels, acquis ou potentiels, sont identifiés entre les différents champs de la discipline (télédétection, géographie urbaine, modélisation spatiale) mobilisés pour cette exploration de la production, de l'analyse et de la modélisation des données d'utilisation du sol.

Ce mémoire s’intéresse aux croyances (Rokeach, 1968) que des futurs enseignants du Québec ont en regard du développement de la compétence numérique des élèves. La recherche s’appuie sur les travaux scientifiques faits autour de la compétence numérique et adoptera le modèle tridimensionnel de Calvini et al. (2009). Ainsi, à la suite d’entretiens semi-dirigés, il a été possible de dégager le point de vue des 19 participants en ce qui a trait au développement de la compétence numérique globale via les dimensions technologique, cognitive et éthique. Les résultats obtenus laissent croire que les futurs enseignants sondés croient que la compétence numérique des élèves est faiblement développée dans sa triple dimension (technologique, cognitive et éthique). De plus, ce mémoire s’intéresse au rôle que devrait jouer les enseignants dans le développement de cette compétence numérique selon ces futurs enseignants. Il semblerait, pour eux, que les enseignants aient un rôle central de médiation dans le développement de la compétence numérique chez les élèves.

En 2008, le Québec fait son entrée dans le marché du livre numérique. Cette année-là, l’Association nationale des éditeurs de livres du Québec (ANEL) s’associe avec l’entreprise De Marque pour créer l’Entrepôt numérique (www.entrepotnumerique.com), une plateforme de diffusion et de distribution de livres numériques québécois. Sa structure permet de stocker et de gérer les fichiers numériques, tout en offrant aux éditeurs une interface personnalisée afin que chacun puisse commercialiser ses titres en quelques étapes simples. Dès le départ, les instigateurs de ce projet font le pari de mettre en place une infrastructure de diffusion-distribution propre aux Québécois et qui répond à l’internationalisation du marché du livre. Mais les enjeux sont nombreux pour les professionnels du système-livre du Québec qui tentent de s’adapter aux nouvelles structures et de se frayer un chemin dans la sphère numérique. À la fois d’ordre technologique, économique et culturel, ces enjeux posent la double question de la commercialisation d’une nouvelle forme de livre et de la présence de la culture québécoise sur le web. En effet, face à la multiplication des titres et devant l’espace infini de la Toile, comment assurer la circulation et la promotion du livre numérique ? Comment adapter les circuits traditionnels à un nouveau format de livre qui se distingue de la forme fixe du livre imprimé que l’on connaît ? Et comment, surtout, la culture québécoise peut-elle prendre place auprès de géants internationaux comme Amazon, Google ou Apple ? Ayant précisément pour mandat d’offrir une solution de diffusion numérique simple et efficace aux éditeurs québécois et canadiens-français, l’Entrepôt numérique distribue la production de 148 éditeurs, donnant ainsi aux lecteurs un accès à un catalogue mutualisé comptant 17 144 publications. Plus de 750 000 livres numériques ont été vendus depuis 2009 et de nombreuses ententes de partenariat ont été signées avec 194 revendeurs provenant de 58 pays. Or, en assurant la circulation et la commercialisation des titres dans l’espace numérique, l’Entrepôt numérique participe à la mutation du secteur de la diffusion-distribution au Québec. Il illustre ainsi les évolutions techniques, économiques et structurelles du marché. S’intéresser à l’Entrepôt numérique comme objet d’étude, c’est donc s’intéresser aux enjeux (technologiques, culturels, économiques) pouvant se dégager des nouvelles stratégies de circulation et de commercialisation du livre numérique implantées au sein de la filière québécoise.  Trois chapitres composent ce mémoire. Le premier propose un historique de l’Entrepôt numérique. En décrivant à la fois les enjeux de départ, les acteurs impliqués et l’évolution de la plateforme, il permet de situer les conditions culturelles, commerciales et éditoriales ayant permis le développement de cette plateforme. Le deuxième chapitre, qui examine les mécanismes de distribution via l’Entrepôt numérique, met en lumière les différents jalons qui marquent le passage de la distribution traditionnelle à la distribution du livre numérique. Enfin, le troisième chapitre porte sur les mécanismes de diffusion du livre numérique de la plateforme et illustre ainsi les nouvelles conditions de promotion du livre dans la sphère numérique. En somme, la présentation de l’historique de l’Entrepôt numérique et l’examen des mécanismes de diffusion et de distribution de la plateforme permettent d’offrir une meilleure préhension des transformations et enjeux émanant de l’industrie du livre numérique au Québec, entre 2007 et 2015.

Thèse numérisée par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

En Chine, la protection du droit d’auteur dans l’environnement numérique est un problème au niveau international et national. Pourquoi le droit d’auteur ne peut-il pas être protégé correctement ? Quels sont les droits et les outils mis à la disposition des auteurs ? Sous la pression de la rétorsion commerciale des États-Unis, la Chine a ratifié la Convention de Berne en 1992. Le premier droit d’auteur en Chine et les deux révisions avaient principalement pour but de se conformer à la Convention de Berne. Autrement dit, le droit d’auteur chinois est artificiel. Il ne représente pas la réconciliation de conflits d'intérêts différents. Les actions de la mise en œuvre du droit d’auteur en environnement numérique ont été entreprises par les autorités chinoises. Elles pourraient être très efficaces. Des sites Internet illégaux sont contrôlés et le contenu qui atteint au droit d’auteur est supprimé. Néanmoins, les actions pourraient être excessives. L’environnement numérique a non seulement augmenté la capacité individuelle de la reproduction et la transmission des œuvres, mais a aussi changé la façon dont les œuvres peuvent être créées. Comment protéger les droits d’auteur existants, d’un côté, et stimuler la créativité individuelle des internautes, d’un autre côté ? / Chinese copyright protection in the digital environment has been a problem at both international and national level. Why Chinese copyright could not be properly protected?What rights and enforcement tools the copyright holders have? Under the pressure of the US trade retaliation, China ratified the Berne Convention in 1992. The first Chinese Copyright Law and the later two revisions were mainly for the purpose of complying with the Berne Convention. In other words, the Chinese Copyright Law is artificial. It is not the reconciliation of the conflicts of different interests. Copyright enforcement actions have been undertaken by the Chinese copyright authorities in the digital environment. They could be very efficient. Major pirating websites are seized and enormous infringing contents are taken down. However, the actions could also be excessive. The digital environment not only boosted the individual capacity of the reproduction and transmission of works, but also changed the way of how works could be created. How to protect the existing copyright on the one hand, to simulate the individual user’s creativity, on the other?

La génération actuelle des sondeurs infrarouges avancés constitue l’une des sources les plus importantes d’observation dans les systèmes d’assimilation de données dans les modèles de la Prévision Numérique du Temps (PNT). Cependant la richesse d’informations fournies par ce type de capteur avec son grand nombre de canaux et sa couverture globale est loin d’être complètement exploitée. La présence de nuages dans le champ de vision de l’instrument, qui affecte la majorité des observations, est l’une des raisons pour lesquelles les centres de PNT rejettent une grande quantité des observations des sondeurs. Les centres de PNT ont cependant commencé à assimiler au-dessus des océans les radiances affectées par les nuages en utilisant des canaux dont les effets radiatifs nuageux sont modélisés par un modèle de nuage simple. Certains de ces algorithmes de détection sont évalués dans ce manuscrit, et leurs limitations sont explicitées. Afin d’accroître la quantité de données assimilées, il est nécessaire de mieux représenter les nuages et leurs effets radiatifs. Depuis quelques années, des études ont été menées pour mieux représenter leurs effets dans les modèles de transfert radiatif ([Faijan et al., 2012] ; [Martinet et al., 2013]) ; et utiliser dans l’assimilation de nouveaux canaux infrarouges informatifs sur les hydrométéores nuageux. ([Martinet et al., 2014]). Cette thèse se concentre principalement sur ces méthodes de détection de scènes homogènes en consacrant sa majeur partie à l’établissement, l’évaluation et l’amélioration d’algorithme de détection de scènes homogènes en se basant sur la colocalistion d’observation avec d’autres sondeurs. Ces études sont rendus possibles par la prise en compte des champs d’hydrométéores fournis par les schémas convectifs du modèle ARPEGE en entrée du modèle de transfert radiatif nuageux RTTOV-CLD. Une partie validation des simulations est opérée dans cette thèse, en comparant l’apport les forces et faiblesses du schéma convectif en opérationnel ainsi que PCMT. Par la suite, différents tests, ou critères, de détection sont proposés, et en réalisant des expériences d’assimilation et en évaluant l’impact de ces ces critères de sélection proposés sur la qualité des prévisions à longues échéances, un des tests parmi ceux proposés se démarque des autres en conservant une quantité importante d’observation ciel clair et démontre des impacts neutres à légèrement positifs sur les prévisions. Les nouvelles méthodes de sélection de scènes homogènes proposées dans cette études permettent d’envisager une amélioration significative du contrôle de qualité des observation IASI en ciel clair. Cela ouvre ainsi donc la voie à une utilisation, plus maîtrisée, des scènes nuageuses. Nous expliquons dans ce manuscrit pourquoi il serait imprudent de précéder à des assimilation de radiances infrarouge contaminées par la présence de nuages. Pour contourner cette difficulté, une technique d’assimilation en deux étapes déjà utilisé pour l’assimilation des réflectivité radar ([Wattrelot et al., 2014]) dans AROME est évaluée. Cette méthode basée sur l’inversion bayésienne a récemment été adaptée pour les observations microondes satellitaire ([Duruisseau et al., 2018]). Dans cette étude, nous explorons cette technique pour les observations IASI. Plusieurs tests de sensibilité sont effectués sur les différents paramètres de l’algorithme, avec pour objectif de préparer de futurs travaux sur l’assimilation all-sky infrarouges, explicités dans les perspectives de ce manuscrit.

L'évolution de la transmission des données par fibre optique s'est accélérée ces dernières années. Le besoin de transmettre des débits plus élevés (aujourd'hui supérieurs ou égaux à 40 Gb/s) sur des longueurs de transmission de plus en plus grandes ne cesse de croître. Malheureusement la sensibilité aux défauts de propagation augmente avec le débit, que ce soit pour les effets linéaires dus à la dispersion chromatique (CD) et à la dispersion de mode de polarisation (PMD - polarization- mode dispersion) de la fibre, ou les effets non linéaires essentiellement induits par l'effet Kerr (variation de l'indice de réfraction en fonction de l'intensité lumineuse). Dans ce contexte, ce travail de thèse rapporte l'étude des effets de la CD et de la PMD sur les transmissions hauts débits. En outre, la PMD est identifiée aujourd'hui comme la principale source de limitation de la bande passante et de la capacité de transmission autorisées sur une fibre. Par ailleurs, la biréfringence dans les fibres optiques représente la cause principale de la dispersion de mode de polarisation (PMD).Dans ce travail, nous nous sommes focalisés plus particulièrement sur l'étude des effets de la température sur la PMD dans les fibres monomodes standards (SMF) correspondant à la spécification ITU-G.652 utilisées dans les réseaux de transmission longues distances. En tenant compte de l'ellipticité du cœur de la fibre, la variation de la PMD en fonction de la température est étudiée à travers l'évolution de la biréfringence en fonction du paramètre V de la fibre pour différentes températures. Ce travail de thèse ouvre la voie pour développer une architecture permettant de compenser la PMD par traitement numérique du signal. L'idée sous jacente est de remplacer une technologie coûteuse (composants optiques) par une architecture numérique à faible coût, et plus universelle. Les travaux en cours sur la compensation de la PMD par voie électronique sont encourageants et semblent très prometteurs à court terme / The evolution of optical fibre transmissions accelerated these last years. The need to transmit high bit rates (today equal to or higher than 40 Gb/s) over increasingly large lengths of transmission is constantly growing. Unfortunately, the sensitivity of propagation to defects increases with the bit rate. These effects are related to chromatic dispersion CD, polarization mode dispersion PMD, or to nonlinear effects primarily induced by the effect Kerr (dependence of the index of refraction of fibre of the light intensity). In this context, this work focuses on the study of the effects of CD and the PMD on the optical transmissions. Moreover, the PMD is identified today as the principal source of limitation in high bit rate transmissions. In addition to that, birefringence in optical fibres represents the principal cause of PMD. In this work, we particularly focused on the study of the effects of the temperature on the PMD in monomode standards fibres (SMF) corresponding to specification ITU-G.652 used in the optical networks. By taking into account of the ellipticity of the fibre, the variation of the PMD according to the temperature is studied through the evolution of birefringence according to the parameter V of fibre for various temperatures. This work of thesis opens the way to develop an architecture making it possible to compensate for the PMD by digital signal processing. The main idea is to replace an expensive technology (optical components) by a numerical architecture at low cost, and more universal. The works in progress on the compensation of the PMD by electronic way are encouraging and seem very promising at short-term

La place des convertisseurs analogique-numérique (CAN) dans une chaîne de traitement du signal est particulièrement importante car elle conditionne les performances globales du système. Le partitionnement entre les modes de traitement analogique et numérique est en effet très dépendant de leurs caractéristiques de résolution, de vitesse et de consommation. Les architectures de convertisseurs de type flash, pipeline et sigma delta couvrent bien l'espace résolution-vitesse des applications de communications et sont étudiées en détail dans cette thèse. L'exploration de l'espace de conception par une simulation électrique n'est pas réaliste pour un bloc tel qu'un CAN étant donné le temps de simulation très important qu'il nécessiterait. Nous proposons la simulation rapide de ces architectures à partir d'un ensemble de classes C++ avec différents niveaux d'abstraction. Le premier niveau exploite un modèle linéaire du modulateur sigma delta issu de la simulation. Il a été utilisé pour l'optimisation des coefficients sous des contraintes d'excursion réduite des états d'intégrateur. Les performances dynamiques sont les plus délicates à évaluer étant donné leurs fortes dépendances avec la technologie. Une méthode d'exploration, basée sur un modèle comportemental du transfert de charge dans les circuits à capacités commutées, a été développée. Elle a été appliquée à différentes configurations de convertisseurs sigma-delta et pipeline pour déterminer les solutions les plus efficaces du point de vue de l'énergie de conversion.