Classification multi-échelle d'images à très haute résolution spatiale basée sur une nouvelle approche texturale

Résumé : Face à l’accroissement de la résolution spatiale des capteurs optiques satellitaires, de nouvelles stratégies doivent être développées pour classifier les images de télédétection. En effet, l’abondance de détails dans ces images diminue fortement l’efficacité des classifications spectrales; de nombreuses méthodes de classification texturale, notamment les approches statistiques, ne sont plus adaptées. À l’inverse, les approches structurelles offrent une ouverture intéressante : ces approches orientées objet consistent à étudier la structure de l’image pour en interpréter le sens. Un algorithme de ce type est proposé dans la première partie de cette thèse. Reposant sur la détection et l’analyse de points-clés (KPC : KeyPoint-based Classification), il offre une solution efficace au problème de la classification d’images à très haute résolution spatiale. Les classifications effectuées sur les données montrent en particulier sa capacité à différencier des textures visuellement similaires. Par ailleurs, il a été montré dans la littérature que la fusion évidentielle, reposant sur la théorie de Dempster-Shafer, est tout à fait adaptée aux images de télédétection en raison de son aptitude à intégrer des concepts tels que l’ambiguïté et l’incertitude. Peu d’études ont en revanche été menées sur l’application de cette théorie à des données texturales complexes telles que celles issues de classifications structurelles. La seconde partie de cette thèse vise à combler ce manque, en s’intéressant à la fusion de classifications KPC multi-échelle par la théorie de Dempster-Shafer. Les tests menés montrent que cette approche multi-échelle permet d’améliorer la classification finale dans le cas où l’image initiale est de faible qualité. De plus, l’étude effectuée met en évidence le potentiel d’amélioration apporté par l’estimation de la fiabilité des classifications intermédiaires, et fournit des pistes pour mener ces estimations.

Amélioration de la résolution spatiale de simulations de neige du modèle SNOWPACK dans un contexte de l'accès à la nourriture du caribou de Peary

Le caribou de Peary, désigné en voie de disparition, n’est pas épargné par les changements climatiques. Par le passé, des hivers successifs caractérisés par des conditions météorologiques extrêmes ont entrainé des déclins importants de population en quelques années, pouvant aller jusqu’à 98 %. L’augmentation des épisodes de redoux hivernaux et de pluies sur neige réduit les conditions d’accès à la nourriture de cette sous-espèce. Ces conditions ont pour conséquence d’augmenter la densité des couches de neige dans le manteau neigeux, ce qui empêche le caribou d’avoir accès au fourrage couvrant le sol en hiver. Dans cet esprit, l’outil de spatialisation de SNOWPACK dans l’Arctique (OSSA) développé dans Ouellet et al. (2016) permet la spatialisation des conditions d’accès à la nourriture du caribou de Peary en utilisant le modèle de simulation du couvert nival SNOWPACK. Le paramètre du couvert nival utilisé est l’épaisseur cumulée au-delà d’un seuil fixe de densité durant la saison hivernale (ECD). L'OSSA fournit un résultat d’une résolution spatiale de 32 km puisque les données météorologiques utilisées sont les données de réanalyses du North American Regional Reanalysis (NARR) qui possède une résolution de 32 km. Cette résolution grossière ne permet pas de documenter et prédire la migration locale des différentes populations sur les îles de l'archipel arctique canadien. L’objectif principal de ce projet est donc d’évaluer le potentiel d'une approche de raffinement spatial de l'OSSA à une résolution de 1 km. Afin d’affiner la résolution spatiale de la simulation de l’ECD, des données de pente et de l’albédo du sol à une résolution de 1 km ont été utilisées. Avant d’effectuer les simulations à haute résolution, la sensibilité de l’ECD à ces deux paramètres du terrain a été testée. Les simulations préliminaires ont permis de démontrer que plus la pente est élevée, plus l’ECD sera faible. Également, il a été identifié que la pente va affecter l’ECD à partir d’un seuil de 3 degré. L’albédo du sol a aussi un impact significatif sur l’ECD, mais à un niveau moins important que la pente. Finalement, la comparaison des résultats à faible et haute résolution a pu démontrer que l’approche de raffinement spatial appliquée permet d’obtenir une information plus détaillée des conditions d’accès à la nourriture du caribou de Peary. Les résultats d’ECD obtenus à 1 km de résolution montrent des écarts avec l’ECD à 32 km de résolution pouvant dépasser les 2000 cm. Finalement, cette étude montre l’intérêt d’automatiser cette approche afin de pouvoir spatialiser les conditions d’accès à la nourriture à une résolution de 1 km et de prédire certaines micro-variabilités dans les déplacements futurs des caribous de Peary en fonction des changements climatiques.

Évaluation d'un protocole pour mieux intervenir auprès des enfants ayant un déficit d'attention /hyperactivité et leur famille dans une perspective scolaire

Ces enfants qui bougent sans arrêt captent l'attention d'un nombre important d'intervenants et de chercheurs. À cet effet, des programmes de recherches et d'interventions destinés à décrire la problématique de déficit d'attention hyperactivité (DAH) chez les enfants, à contrecarrer les déficits à la maison de même qu'à l'école sont réalisés. Le manque d'attention, un excès d'agitation de même qu'un comportement impulsif, comportements propres au DAH, sont des facteurs de risques non négligeables dans le développement des problèmes de comportement associés. Il devient donc primordial de centrer nos efforts de recherche et d'intervention sur l'école, lieu où l'enfant vivra plusieurs réussites et/ou échecs pouvant influencer l'estime qu'il a de lui-même. Il est établi que l'estime de soi est un facteur marquant pour le développement de l'enfant. Sans compter que parents et enseignants ont besoin de beaucoup d'énergie afin d'intervenir auprès de ces enfants. Nombre de programmes sont destinés aux habilités parentales et d'autres favorisent l'apprentissage de nouvelles méthodes pédagogiques pour mieux enseigner aux enfants en difficulté. Cependant, peu de programmes sont destinés à favoriser la collaboration entre le milieu scolaire et le milieu familiale afin de maximiser l'aide à apporter à l'enfant. Le but visé par ce travail est de présenter brièvement un contexte théorique sous-jacent à la problématique du DAH, de présenter un protocole d'intervention destiné aux enseignants afin qu'ils initient une collaboration avec les parents et d'étudier le processus d'implantation du protocole dans six écoles de la commission scolaire des Draveurs de Gatineau. Il y a trois parties qui seront décrites et évaluées lors de la présentation du protocole : 1) le dépistage des enfants ayant des comportements propres au DAH ; 2) le partage d'informations avec l'équipe école, le jeune et ses parents ; 3) le choix de moyens à mettre en place à la maison, à l'école et lors des périodes de leçons et devoirs incluant une sensibilisation à la consultation médicale et la médication. L'évaluation de l'utilisation du protocole «pour mieux intervenir auprès du jeune ayant un DAH et de sa famille dans une perspective scolaire » s'est déroulée de janvier 1999 à juin de cette même année dans les écoles primaires. Le but de l'étude est de valider l'utilisation du protocole afin de le perfectionner et le distribuer aux Commissions Scolaires intéressées dans un avenir rapproché. Ce présent travail, effectué dans le cadre d'un essai en psychoéducation à l'Université du Québec à Hull, a pour objectif d'évaluer l'utilisation d'un protocole, qui s'appuie sur une compréhension de la problématique du déficit d'attention/hyperactivité en milieu scolaire. Un contexte théorique faisant un bref survol de diverses thématiques se rapportant au DAH est élaboré. Cette sensibilisation à la réalité qui entoure le DAH nous amène à dégager la problématique spécifique qui concerne la nécessité d'adapter une démarche progressive et systémique réalisée par des intervenants conscients des besoins des différents acteurs dans une perspective scolaire. C'est dans ce contexte que le protocole d'intervention est présenté et évalué : celui-ci vise essentiellement à améliorer l'approche entre l'école et les parents de manière à établir une relation basée sur la confiance et une collaboration qui se traduit par l'efficacité des interventions auprès de l'enfant. Une évaluation descriptive du protocole par les différentes directions ainsi qu'une analyse de contenu en suit. L'élaboration ainsi que l'utilisation des instruments utilisés lors de l'étude sont décrits de même que l'échantillon ayant participé à l'étude. Le document se termine par une synthèse des points importants et des critiques apportées à l'étude.