Amélioration des données altimétriques dans la région du Grand Lac des Esclaves à partir d’images Radarsat-2

Résumé : En raison de sa grande étendue, le Nord canadien présente plusieurs défis logistiques pour une exploitation rentable de ses ressources minérales. La TéléCartographie Prédictive (TCP) vise à faciliter la localisation de gisements en produisant des cartes du potentiel géologique. Des données altimétriques sont nécessaires pour générer ces cartes. Or, celles actuellement disponibles au nord du 60e parallèle ne sont pas optimales principalement parce qu’elles sont dérivés de courbes à équidistance variable et avec une valeur au mètre. Parallèlement, il est essentiel de connaître l'exactitude verticale des données altimétriques pour être en mesure de les utiliser adéquatement, en considérant les contraintes liées à son exactitude. Le projet présenté vise à aborder ces deux problématiques afin d'améliorer la qualité des données altimétriques et contribuer à raffiner la cartographie prédictive réalisée par TCP dans le Nord canadien, pour une zone d’étude située au Territoire du Nord-Ouest. Le premier objectif était de produire des points de contrôles permettant une évaluation précise de l'exactitude verticale des données altimétriques. Le second objectif était de produire un modèle altimétrique amélioré pour la zone d'étude. Le mémoire présente d'abord une méthode de filtrage pour des données Global Land and Surface Altimetry Data (GLA14) de la mission ICESat (Ice, Cloud and land Elevation SATellite). Le filtrage est basé sur l'application d'une série d'indicateurs calculés à partir d’informations disponibles dans les données GLA14 et des conditions du terrain. Ces indicateurs permettent d'éliminer les points d'élévation potentiellement contaminés. Les points sont donc filtrés en fonction de la qualité de l’attitude calculée, de la saturation du signal, du bruit d'équipement, des conditions atmosphériques, de la pente et du nombre d'échos. Ensuite, le document décrit une méthode de production de Modèles Numériques de Surfaces (MNS) améliorés, par stéréoradargrammétrie (SRG) avec Radarsat-2 (RS-2). La première partie de la méthodologie adoptée consiste à faire la stéréorestitution des MNS à partir de paires d'images RS-2, sans point de contrôle. L'exactitude des MNS préliminaires ainsi produits est calculée à partir des points de contrôles issus du filtrage des données GLA14 et analysée en fonction des combinaisons d’angles d'incidences utilisées pour la stéréorestitution. Ensuite, des sélections de MNS préliminaires sont assemblées afin de produire 5 MNS couvrant chacun la zone d'étude en totalité. Ces MNS sont analysés afin d'identifier la sélection optimale pour la zone d'intérêt. Les indicateurs sélectionnés pour la méthode de filtrage ont pu être validés comme performant et complémentaires, à l’exception de l’indicateur basé sur le ratio signal/bruit puisqu’il était redondant avec l’indicateur basé sur le gain. Autrement, chaque indicateur a permis de filtrer des points de manière exclusive. La méthode de filtrage a permis de réduire de 19% l'erreur quadratique moyenne sur l'élévation, lorsque que comparée aux Données d'Élévation Numérique du Canada (DNEC). Malgré un taux de rejet de 69% suite au filtrage, la densité initiale des données GLA14 a permis de conserver une distribution spatiale homogène. À partir des 136 MNS préliminaires analysés, aucune combinaison d’angles d’incidences des images RS-2 acquises n’a pu être identifiée comme étant idéale pour la SRG, en raison de la grande variabilité des exactitudes verticales. Par contre, l'analyse a indiqué que les images devraient idéalement être acquises à des températures en dessous de 0°C, pour minimiser les disparités radiométriques entre les scènes. Les résultats ont aussi confirmé que la pente est le principal facteur d’influence sur l’exactitude de MNS produits par SRG. La meilleure exactitude verticale, soit 4 m, a été atteinte par l’assemblage de configurations de même direction de visées. Par contre, les configurations de visées opposées, en plus de produire une exactitude du même ordre (5 m), ont permis de réduire le nombre d’images utilisées de 30%, par rapport au nombre d'images acquises initialement. Par conséquent, l'utilisation d'images de visées opposées pourrait permettre d’augmenter l’efficacité de réalisation de projets de SRG en diminuant la période d’acquisition. Les données altimétriques produites pourraient à leur tour contribuer à améliorer les résultats de la TCP, et augmenter la performance de l’industrie minière canadienne et finalement, améliorer la qualité de vie des citoyens du Nord du Canada.

Apprendre avec la technologie : l'impact sur l'enseignement et l'apprentissage de l’utilisation de la technologie numérique (SMARTBOARD) dans les classes

This research was devoted to gaining information on teachers? use of technology, specifically SMARTBOARD technology, for teaching and promoting learning in the classroom. Research has suggested that use of technology can enhance learning and classroom practices. This has resulted in administrators encouraging the use of SMARTBOARDS, installing them in classrooms and providing training and support for teachers to use this technology. Adoption of new technology, however, is not simple. It is even more challenging because making the best use of new technologies requires more than training; it requires a paradigm shift in teachers? pedagogical approach. Thus, while it may be reasonable to believe that all we need to do is show teachers the benefits of using the SMARTBOARD; research tells us that changing paradigms is difficult for a variety of reasons. This research had two main objectives. First, to discover what factors might positively or negatively affect teachers? decisions to take up this technology. Second, to investigate how the SMARTBOARD is used by teachers who have embraced it and how this impacts participation in classrooms. The project was divided into two parts; the first was a survey research (Part 1), and the second was an ethnographic study (Part 2). A thirty-nine item questionnaire was designed to obtain information on teachers? use of technology and the SMARTBOARD. The questionnaire was distributed to fifty teachers at two EMSB schools: James Lyng Adult Centre (JLAC) and the High School of Montreal (HSM). Part 2 was an ethnographic qualitative study of two classes (Class A, Class B) at JLAC. Class A was taught by a male teacher, an early-adopter of technology and a high-level user of the SMARTBOARD; Class B was taught by a female teacher who was more traditional and a low-level user. These teachers were selected because they had similar years of experience and general competence in their subject matter but differed in their use of the technology. The enrollment in Class A and Class B were twenty-three and twenty-four adult students, respectively. Each class was observed for 90 minutes on three consecutive days in April 2010. Data collection consisted of videotapes of the entire period, and observational field notes with a graphical recording of participatory actions. Information from the graphical recording was converted to sociograms, a graphic representation of social links among individuals involved in joint action. The sociogram data was tabulated as quantified data. The survey results suggest that although most teachers are interested in and use some form of technology in their teaching, there is a tendency for factors of gender and years of experience to influence the use of and opinions on using technology. A Chi Square analysis of the data revealed (a) a significant difference (2 = 6.031, p < .049) for gender in that male teachers are more likely to be interested in the latest pedagogic innovation compared to female teachers; and, (b) a significant difference for years of experience (2 = 10.945, p < .004), showing that teachers with ?6 years experience were more likely to use the SMARTBOARD, compared to those with more experience (>6 years). All other items from the survey data produced no statistical difference. General trends show that (a) male teachers are more willing to say yes to using the SMARTBOARD compared to female teachers, and (b) teachers with less teaching experience were more likely to have positive opinions about using the SMARTBOARD compared to teachers with more experience. The ethnographic study results showed differences in students? response patterns in the two classrooms. Even though both teachers are experienced and competent, Teacher A elicited more participation from his students than Teacher B. This was so partly because he used the SMARTBOARD to present visual materials that the students could easily respond to. By comparison, Teacher B used traditional media or methods to present most of her course material. While these methods also used visual materials, students were not able to easily relate to these smaller, static images and did not readily engage with the material. This research demonstrates a generally positive attitude by teachers towards use of the SMARTBOARD and a generally positive role of this technology in enhancing students? learning and engagement in the classroom. However, there are many issues related to the SMARTBOARD use that still need to be examined. A particular point is whether teachers feel adequately trained to integrate SMARTBOARD technology into their curricula. And, whether the gender difference revealed is related to other factors like a need for more support, other responsibilities, or a general sense of anxiety when it comes to technology. Greater opportunity for training and ongoing support may be one way to increase teacher use of the SMARTBOARD; particularly for teachers with more experience (>6 years) and possibly also for female teachers.