Multispectral remote sensing for site-specific nitrogen fertilizer management

The objective of this work was to evaluate the use of multispectral remote sensing for site-specific nitrogen fertilizer management. Satellite imagery from the advanced spaceborne thermal emission and reflection radiometer (Aster) was acquired in a 23 ha corn-planted area in Iran. For the collection of field samples, a total of 53 pixels were selected by systematic randomized sampling. The total nitrogen content in corn leaf tissues in these pixels was evaluated. To predict corn canopy nitrogen content, different vegetation indices, such as normalized difference vegetation index (NDVI), soil-adjusted vegetation index (Savi), optimized soil-adjusted vegetation index (Osavi), modified chlorophyll absorption ratio index 2 (MCARI2), and modified triangle vegetation index 2 (MTVI2), were investigated. The supervised classification technique using the spectral angle mapper classifier (SAM) was performed to generate a nitrogen fertilization map. The MTVI2 presented the highest correlation (R²=0.87) and is a good predictor of corn canopy nitrogen content in the V13 stage, at 60 days after cultivating. Aster imagery can be used to predict nitrogen status in corn canopy. Classification results indicate three levels of required nitrogen per pixel: low (0-2.5 kg), medium (2.5-3 kg), and high (3-3.3 kg).

Dynamic drag modeling of submerged aquatic vegetation canopy flows

Vegetation has a profound effect on flow and sediment transport processes in natural rivers, by increasing both skin friction and form drag. The increase in drag introduces a drag discontinuity between the in-canopy flow and the flow above, which leads to the development of an inflection point in the velocity profile, resembling a free shear layer. Therefore, drag acts as the primary driver for the entire canopy system. Most current numerical hydraulic models which incorporate vegetation rely either on simple, static plant forms, or canopy-scaled drag terms. However, it is suggested that these are insufficient as vegetation canopies represent complex, dynamic, porous blockages within the flow, which are subject to spatially and temporally dynamic drag forces. Here we present a dynamic drag methodology within a CFD framework. Preliminary results for a benchmark cylinder case highlight the accuracy of the method, and suggest its applicability to more complex cases.

Analysis of vineyard differential management zones and relation to vine development, grape maturity and quality

The objective of research was to analyse the potential of Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) maps from satellite images, yield maps and grapevine fertility and load variables to delineate zones with different wine grape properties for selective harvesting. Two vineyard blocks located in NE Spain (Cabernet Sauvignon and Syrah) were analysed. The NDVI was computed from a Quickbird-2 multi-spectral image at veraison (July 2005). Yield data was acquired by means of a yield monitor during September 2005. Other variables, such as the number of buds, number of shoots, number of wine grape clusters and weight of 100 berries were sampled in a 10 rows × 5 vines pattern and used as input variables, in combination with the NDVI, to define the clusters as alternative to yield maps. Two days prior to the harvesting, grape samples were taken. The analysed variables were probable alcoholic degree, pH of the juice, total acidity, total phenolics, colour, anthocyanins and tannins. The input variables, alone or in combination, were clustered (2 and 3 Clusters) by using the ISODATA algorithm, and an analysis of variance and a multiple rang test were performed. The results show that the zones derived from the NDVI maps are more effective to differentiate grape maturity and quality variables than the zones derived from the yield maps. The inclusion of other grapevine fertility and load variables did not improve the results.

Using vegetation to characterize the avalanche to Canal del Roc Roig, Vall de Núria (Eastern Pyrenees, Spain)

Avalanche hazard maps of high accuracy are difficult to produce. For land-use planning and management purposes, a good knowledge of extreme run-out zones and frequencies of avalanches is required. In the present work, vegetation recognition (especially focused on Pinus uncinata trees) and dendrochronological techniques are used to characterize avalanches that have occurred in historical times, helping to determine both the extent of large or extreme avalanches and their occurrence in time. Vegetation was studied at the Canal del Roc Roig (eastern Pyrenees, Spain) avalanche path. The avalanches descending this path affect the railway that reaches the Vall de Núria resort and the run-up to the opposite slope. During winter 1996, two important avalanches affecting this path were well documented. These are compared with the results of the vegetation study, consisting of an inventory of flora, the recording of vegetation damages along eight transverse profiles at different altitudes on the path and a dendrochronological sampling campaign. The data obtained contributed to a characterization of the predominant snow accumulation in the starting zone, the 1996 avalanches and the range of frequencies of large avalanches. Also, traces of avalanches that increase the path mapped in the avalanche paths map published by the Institut Cartogràfic de Catalunya in 2000 were identified, improving the initial existing information.

Using vegetation to characterize the avalanche to Canal del Roc Roig, Vall de Núria (Eastern Pyrenees, Spain)

Avalanche hazard maps of high accuracy are difficult to produce. For land-use planning and management purposes, a good knowledge of extreme run-out zones and frequencies of avalanches is required. In the present work, vegetation recognition (especially focused on Pinus uncinata trees) and dendrochronological techniques are used to characterize avalanches that have occurred in historical times, helping to determine both the extent of large or extreme avalanches and their occurrence in time. Vegetation was studied at the Canal del Roc Roig (eastern Pyrenees, Spain) avalanche path. The avalanches descending this path affect the railway that reaches the Vall de Núria resort and the run-up to the opposite slope. During winter 1996, two important avalanches affecting this path were well documented. These are compared with the results of the vegetation study, consisting of an inventory of flora, the recording of vegetation damages along eight transverse profiles at different altitudes on the path and a dendrochronological sampling campaign. The data obtained contributed to a characterization of the predominant snow accumulation in the starting zone, the 1996 avalanches and the range of frequencies of large avalanches. Also, traces of avalanches that increase the path mapped in the avalanche paths map published by the Institut Cartogràfic de Catalunya in 2000 were identified, improving the initial existing information.

Inclusion and empowerment in public art and urban design

To involve citizens in developing the processes of city making is an objective that occupies part of the agenda of political parties in the context of the necessary renewal in representative democracy. This paper aims to provide some answers to the following questions: Is it possible to overcome the participatory processes based exclusively on the consultation? Is it possible to"train" residents to take an active role in decision-making? How can we manage, proactively, the relationship between public actors, technicians and politicians, in a participatory process? We analyse the process development for creating the Wall of Remembrance in the Barcelona neighbourhood of Baró de Viver, a work of public art, created and produced by its neighbours, in the context of a long participatory process focused on changing the image of the neighbourhood and the improvement of public space. This result and this process have been possible in a given context of cooperation among neighbours, local government and the research team (CR-Polis, Art, City, Society at the University of Barcelona). The development of a creative process of citizen participation between 2004 and 2011 made possible the direct management of decision making by the residents on the field of the design of public space in the neighbourhood. However, the material results of the process does not overshadow the great achievement of the project: the inclusion of a neighbourhood in taking informed decisions because of their empowerment in public space design and management of their remembrances.

Urban transport governance reform in Barcelona

The unusual mixed public-private structure of the urban bus market in the metropolitan area of Barcelona provides an interesting context in which to analyze the management challenges and opportunities of the partial privatization of public services. Initiatives used by the public regulator to promote competition for contracts, such as short term concessions to private contractors and the removal of entry barriers, have considerable potential for improving efficiency and quality. The growth in the share of routes managed by private firms in recent years shows that privatization is a credible threat that may well stimulate improved performance among public managers. The type of reform implemented in Barcelona is of interest to all metropolitan areas large enough to operate under constant returns to scale regimes, and suitable for potential concessions of routes in segregated areas inside the metropolitan area, so as not to miss out on the benefits of economies of density.

Urban environments and situated institutions : everyday governance in west Bengal

How do processes of power shape the urban environment in small Indian cities? On a day-to-day basis, who actually controls access to and the use of environmental resources? How is this done? Answering these questions contributes to our ability to develop a nuanced understanding the urban condition. In order to investigate these questions an actor-oriented approach is developed, drawing on the anthropological literatures on everyday governance and the everyday state. This conceptual framework informs an urban political ecology approach oriented towards everyday practices and the micro-politics of the (re)production of urban socio-natures. This thesis employs a mixed methods approach to qualitative research. Three cases are presented to explore: para (neighbourhood) clubs as governance actors, the governance of the urban pondscape, and the urban political ecology of solid waste management. These case studies serve to highlight how power shapes the (re)production of urban socio-natures through the everyday environmental governance practices of a complex network of governance actors. This work further demonstrates how multiple intersectionalities, including class, caste and access to political and social authority, shape these practices and their outcomes. Finally, the manner in which balances of power, place making and the formation of subject positions may both result from and shape everyday environmental governance practices and their outcomes is explored. This empirical investigation makes a number of contributions to the literature. It has explores the hereto-understudied topics of environmental governance in small cities in India, the urban political ecologies of non-piped water and of solid waste, and the role of clubs as governance actors. It further contributes to conversations within the literature on how to deepen and broaden Urban Political Ecology by engaging with everyday practices, and cases of ordinary, not-openly contested socio-natures. -- Comment les processus de pouvoir influencent-ils l'environnement urbain dans les petites villes indiennes ? Au quotidien, qui contrôle l'accès et l'utilisation des ressources environnementales ? Comment ce contrôle s'exerce-t-il ? Répondre à ces questions contribue au développement d'une compréhension nuancée de la condition urbaine. Afin d'explorer ces questions une approche actor-oriented de la gouvernance quotidienne est développée, faisant appel aux littératures anthropologiques de la gouvernance quotidienne et de l'everyday state. Ce cadre conceptuel établit ainsi une approche d'Urban Political Ecology orientée vers les pratiques quotidiennes et la micro- politique de la (re) production des socio-natures urbaines. Cette thèse emploie des méthodes qualitatives mixtes. Trois cas sont présentés afin d'étudier : les clubs para (quartier) comme acteurs de la gouvernance; la gouvernance de la pondscape urbaine; et l'urban political ecology de la gestion des déchets solides. Ces études de cas permettent de mettre en lumière la façon dont le pouvoir influence la (re)production des socio-natures urbaines par le biais des pratiques quotidiennes de gouvernance environnementale d'un réseau complexe d'acteurs. Ce travail démontre également comment plusieurs intersectionnalités, y compris la classe, la caste et l'accès au pouvoir politique et social, façonnent ces pratiques de gouvernance et leurs produits. Finalement, cette recherche explore la manière dont les équilibres de pouvoir, la fabrication de lieux et la formation de la position du sujet peuvent à la fois résulter de et contribuer à façonner les pratiques quotidiennes de gouvernance environnementale et leurs produits. Cette investigation empirique fait ainsi plusieurs contributions à la littérature. Elle explore les questions jusque-là sous-étudiées de la gouvernance environnementale dans les petites villes en Inde, de l'urban political ecology de l'eau non courante et des déchets solides, ainsi que du rôle des clubs comme acteurs de la gouvernance. Celle-ci contribue également à des débats sur la façon d'approfondir et d'élargir l'urban political ecology en travaillant sur les pratiques quotidiennes, et sur des cas de socio-natures ordinaires, pas ouvertement contestées.

Analysis of space-time environmental data in complex regions

This thesis develops a comprehensive and a flexible statistical framework for the analysis and detection of space, time and space-time clusters of environmental point data. The developed clustering methods were applied in both simulated datasets and real-world environmental phenomena; however, only the cases of forest fires in Canton of Ticino (Switzerland) and in Portugal are expounded in this document. Normally, environmental phenomena can be modelled as stochastic point processes where each event, e.g. the forest fire ignition point, is characterised by its spatial location and occurrence in time. Additionally, information such as burned area, ignition causes, landuse, topographic, climatic and meteorological features, etc., can also be used to characterise the studied phenomenon. Thereby, the space-time pattern characterisa- tion represents a powerful tool to understand the distribution and behaviour of the events and their correlation with underlying processes, for instance, socio-economic, environmental and meteorological factors. Consequently, we propose a methodology based on the adaptation and application of statistical and fractal point process measures for both global (e.g. the Morisita Index, the Box-counting fractal method, the multifractal formalism and the Ripley's K-function) and local (e.g. Scan Statistics) analysis. Many measures describing the space-time distribution of environmental phenomena have been proposed in a wide variety of disciplines; nevertheless, most of these measures are of global character and do not consider complex spatial constraints, high variability and multivariate nature of the events. Therefore, we proposed an statistical framework that takes into account the complexities of the geographical space, where phenomena take place, by introducing the Validity Domain concept and carrying out clustering analyses in data with different constrained geographical spaces, hence, assessing the relative degree of clustering of the real distribution. Moreover, exclusively to the forest fire case, this research proposes two new methodologies to defining and mapping both the Wildland-Urban Interface (WUI) described as the interaction zone between burnable vegetation and anthropogenic infrastructures, and the prediction of fire ignition susceptibility. In this regard, the main objective of this Thesis was to carry out a basic statistical/- geospatial research with a strong application part to analyse and to describe complex phenomena as well as to overcome unsolved methodological problems in the characterisation of space-time patterns, in particular, the forest fire occurrences. Thus, this Thesis provides a response to the increasing demand for both environmental monitoring and management tools for the assessment of natural and anthropogenic hazards and risks, sustainable development, retrospective success analysis, etc. The major contributions of this work were presented at national and international conferences and published in 5 scientific journals. National and international collaborations were also established and successfully accomplished. -- Cette thèse développe une méthodologie statistique complète et flexible pour l'analyse et la détection des structures spatiales, temporelles et spatio-temporelles de données environnementales représentées comme de semis de points. Les méthodes ici développées ont été appliquées aux jeux de données simulées autant qu'A des phénomènes environnementaux réels; nonobstant, seulement le cas des feux forestiers dans le Canton du Tessin (la Suisse) et celui de Portugal sont expliqués dans ce document. Normalement, les phénomènes environnementaux peuvent être modélisés comme des processus ponctuels stochastiques ou chaque événement, par ex. les point d'ignition des feux forestiers, est déterminé par son emplacement spatial et son occurrence dans le temps. De plus, des informations tels que la surface bru^lée, les causes d'ignition, l'utilisation du sol, les caractéristiques topographiques, climatiques et météorologiques, etc., peuvent aussi être utilisées pour caractériser le phénomène étudié. Par conséquent, la définition de la structure spatio-temporelle représente un outil puissant pour compren- dre la distribution du phénomène et sa corrélation avec des processus sous-jacents tels que les facteurs socio-économiques, environnementaux et météorologiques. De ce fait, nous proposons une méthodologie basée sur l'adaptation et l'application de mesures statistiques et fractales des processus ponctuels d'analyse global (par ex. l'indice de Morisita, la dimension fractale par comptage de boîtes, le formalisme multifractal et la fonction K de Ripley) et local (par ex. la statistique de scan). Des nombreuses mesures décrivant les structures spatio-temporelles de phénomènes environnementaux peuvent être trouvées dans la littérature. Néanmoins, la plupart de ces mesures sont de caractère global et ne considèrent pas de contraintes spatiales com- plexes, ainsi que la haute variabilité et la nature multivariée des événements. A cet effet, la méthodologie ici proposée prend en compte les complexités de l'espace géographique ou le phénomène a lieu, à travers de l'introduction du concept de Domaine de Validité et l'application des mesures d'analyse spatiale dans des données en présentant différentes contraintes géographiques. Cela permet l'évaluation du degré relatif d'agrégation spatiale/temporelle des structures du phénomène observé. En plus, exclusif au cas de feux forestiers, cette recherche propose aussi deux nouvelles méthodologies pour la définition et la cartographie des zones périurbaines, décrites comme des espaces anthropogéniques à proximité de la végétation sauvage ou de la forêt, et de la prédiction de la susceptibilité à l'ignition de feu. A cet égard, l'objectif principal de cette Thèse a été d'effectuer une recherche statistique/géospatiale avec une forte application dans des cas réels, pour analyser et décrire des phénomènes environnementaux complexes aussi bien que surmonter des problèmes méthodologiques non résolus relatifs à la caractérisation des structures spatio-temporelles, particulièrement, celles des occurrences de feux forestières. Ainsi, cette Thèse fournit une réponse à la demande croissante de la gestion et du monitoring environnemental pour le déploiement d'outils d'évaluation des risques et des dangers naturels et anthro- pogéniques. Les majeures contributions de ce travail ont été présentées aux conférences nationales et internationales, et ont été aussi publiées dans 5 revues internationales avec comité de lecture. Des collaborations nationales et internationales ont été aussi établies et accomplies avec succès.

Shaping urban traffic patterns through congestion charging : What factors drive success or failure?

Congestion costs are emerging as one of the most important challenges faced by metropolitan planners and transport authorities in first world economies. In US these costs were as high as 78 million dollars in 2005 and are growing due to fast increases in travel delays. In order to solve the current and severe levels of congestion the US department of transportation have recently started a program to initiate congestion pricing in five metropolitan areas. In this context it is important to determine those factors helping its implementation and success, but also the problems or difficulties associated with charging projects. In this article we analyze worldwide experiences with urban road charging in order to extract interesting and helpful lessons for policy makers engaged in congestion pricing projects and for those interested in the introduction of traffic management tools to regulate the entrance to big cities.

Identification of croplands of winter cereals in Rio Grande do Sul state, Brazil, through unsupervised classification of normalized difference vegetation index images

This study aimed to propose methods to identify croplands cultivated with winter cereals in the northern region of Rio Grande do Sul State, Brazil. Thus, temporal profiles of Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) from MODIS sensor, from April to December of the 2000 to 2008, were analyzed. Firstly, crop masks were elaborated by subtracting the minimum NDVI image (April to May) from the maximum NDVI image (June to October). Then, an unsupervised classification of NDVI images was carried out (Isodata), considering the crop mask areas. According to the results, crop masks allowed the identification of pixels with greatest green biomass variation. This variation might be associated or not with winter cereals areas established to grain production. The unsupervised classification generated classes in which NDVI temporal profiles were associated with water bodies, pastures, winter cereals for grain production and for soil cover. Temporal NDVI profiles of the class winter cereals for grain production were in agree with crop patterns in the region (developmental stage, management standard and sowing dates). Therefore, unsupervised classification based on crop masks allows distinguishing and monitoring winter cereal crops, which were similar in terms of morphology and phenology.

Partnerships in sustainable urban development : experiences from Sweden and Finland

This thesis examines partnerships in sustainable urban development projects. Achievement of urban development requires the involvement of several parties. The cooperation of the actors of sustainable urban development is achieved by forming partnerships. The purpose of this study is to find solutions and best practices for the management of partnerships in sustainable residential development projects by examining partnerships and their success factors in sustainable urban development. The impact of the roles, responsibilities and interactions of actors taking part in the processes of creating sustainable urban development in outcomes of these development projects and thus on the overall success of accomplishing sustainable development raises the question of how to manage these collaborations. In order to be able to find the best ways of organizing sustainable urban development projects, it is crucial to have the knowledge of how the interactions between all the parties involved in the development can be managed successfully to give the best outcomes. The main research question of this study is: What are the characteristics of successful partnerships in sustainable urban development projects? In order to answer this question, the success factors in partnerships between actors of sustainable urban development are analyzed. In addition, challenges related to these partnerships are examined to get a more comprehensive view of the features of these collaborative ventures and the obstacles that have to be overcome to ensure the successfulness of cooperation. The research approach is multiple case study comprising four cases. The empirical data has been gathered through theme interviews from four different sustainable residential district projects in Sweden and Finland. A comparative analysis of the cases is performed, based on which seven success factors of partnerships in sustainable urban development supported by the prevailing theories are formulated. In addition, challenges faced by projects regarding the partnerships are discussed.

The potential of natural regeneration of rocky outcrop vegetation on rupestrian field soils in "Serra do Cipó", Brazil

An area's innate potential to regenerate represents a crucial factor for its conservation and management. The seed rain and seed bank are important agents in the regeneration process. Seed banks are particularly important in communities where there is a high proportion of obligate seeders. Rocky outcrops are habitats where most part of the plant species depends on their seeds to reproduce and maintain viable populations. Therefore, seed banks ought to be important in this vegetation physiognomy. We test the hypotheses that the seed bank of the rocky outcrops found in the rupestrian fields of "Serra do Cipó", Brazil, is richer in species and denser than those formed on different vegetation physiognomies neighboring the outcrops. We then compared species abundance, species richness and composition in the rocky outcrops' seed banks with those of sandy and peaty bogs, forests, gallery forests, and "cerrados". Furthermore, we report on the natural regeneration potential of these soils by assessing a greenhouse study on seedling emergence. Soil samples were collected from 0 to 5 and 5 to 10 cm of depth. Rocky outcrops had the poorest in species and less dense seed bank and showed segregation in species composition. Emergence was greater in the most superficial layer. However, soils on rocky outcrops showed the greatest proportion of endemic threatened species in their seed banks, demonstrating their importance for biodiversity conservation of the "Serra do Cipó" rupestrian fields.

REFLECT : logiciel de restitution des réflectances au sol pour l’amélioration de la qualité de l'information extraite des images satellitales à haute résolution spatiale

RÉSUMÉ - Les images satellitales multispectrales, notamment celles à haute résolution spatiale (plus fine que 30 m au sol), représentent une source d’information inestimable pour la prise de décision dans divers domaines liés à la gestion des ressources naturelles, à la préservation de l’environnement ou à l’aménagement et la gestion des centres urbains. Les échelles d’étude peuvent aller du local (résolutions plus fines que 5 m) à des échelles régionales (résolutions plus grossières que 5 m). Ces images caractérisent la variation de la réflectance des objets dans le spectre qui est l’information clé pour un grand nombre d’applications de ces données. Or, les mesures des capteurs satellitaux sont aussi affectées par des facteurs « parasites » liés aux conditions d’éclairement et d’observation, à l’atmosphère, à la topographie et aux propriétés des capteurs. Deux questions nous ont préoccupé dans cette recherche. Quelle est la meilleure approche pour restituer les réflectances au sol à partir des valeurs numériques enregistrées par les capteurs tenant compte des ces facteurs parasites ? Cette restitution est-elle la condition sine qua non pour extraire une information fiable des images en fonction des problématiques propres aux différents domaines d’application des images (cartographie du territoire, monitoring de l’environnement, suivi des changements du paysage, inventaires des ressources, etc.) ? Les recherches effectuées les 30 dernières années ont abouti à une série de techniques de correction des données des effets des facteurs parasites dont certaines permettent de restituer les réflectances au sol. Plusieurs questions sont cependant encore en suspens et d’autres nécessitent des approfondissements afin, d’une part d’améliorer la précision des résultats et d’autre part, de rendre ces techniques plus versatiles en les adaptant à un plus large éventail de conditions d’acquisition des données. Nous pouvons en mentionner quelques unes : - Comment prendre en compte des caractéristiques atmosphériques (notamment des particules d’aérosol) adaptées à des conditions locales et régionales et ne pas se fier à des modèles par défaut qui indiquent des tendances spatiotemporelles à long terme mais s’ajustent mal à des observations instantanées et restreintes spatialement ? - Comment tenir compte des effets de « contamination » du signal provenant de l’objet visé par le capteur par les signaux provenant des objets environnant (effet d’adjacence) ? ce phénomène devient très important pour des images de résolution plus fine que 5 m; - Quels sont les effets des angles de visée des capteurs hors nadir qui sont de plus en plus présents puisqu’ils offrent une meilleure résolution temporelle et la possibilité d’obtenir des couples d’images stéréoscopiques ? - Comment augmenter l’efficacité des techniques de traitement et d’analyse automatique des images multispectrales à des terrains accidentés et montagneux tenant compte des effets multiples du relief topographique sur le signal capté à distance ? D’autre part, malgré les nombreuses démonstrations par des chercheurs que l’information extraite des images satellitales peut être altérée à cause des tous ces facteurs parasites, force est de constater aujourd’hui que les corrections radiométriques demeurent peu utilisées sur une base routinière tel qu’est le cas pour les corrections géométriques. Pour ces dernières, les logiciels commerciaux de télédétection possèdent des algorithmes versatiles, puissants et à la portée des utilisateurs. Les algorithmes des corrections radiométriques, lorsqu’ils sont proposés, demeurent des boîtes noires peu flexibles nécessitant la plupart de temps des utilisateurs experts en la matière. Les objectifs que nous nous sommes fixés dans cette recherche sont les suivants : 1) Développer un logiciel de restitution des réflectances au sol tenant compte des questions posées ci-haut. Ce logiciel devait être suffisamment modulaire pour pouvoir le bonifier, l’améliorer et l’adapter à diverses problématiques d’application d’images satellitales; et 2) Appliquer ce logiciel dans différents contextes (urbain, agricole, forestier) et analyser les résultats obtenus afin d’évaluer le gain en précision de l’information extraite par des images satellitales transformées en images des réflectances au sol et par conséquent la nécessité d’opérer ainsi peu importe la problématique de l’application. Ainsi, à travers cette recherche, nous avons réalisé un outil de restitution de la réflectance au sol (la nouvelle version du logiciel REFLECT). Ce logiciel est basé sur la formulation (et les routines) du code 6S (Seconde Simulation du Signal Satellitaire dans le Spectre Solaire) et sur la méthode des cibles obscures pour l’estimation de l’épaisseur optique des aérosols (aerosol optical depth, AOD), qui est le facteur le plus difficile à corriger. Des améliorations substantielles ont été apportées aux modèles existants. Ces améliorations concernent essentiellement les propriétés des aérosols (intégration d’un modèle plus récent, amélioration de la recherche des cibles obscures pour l’estimation de l’AOD), la prise en compte de l’effet d’adjacence à l’aide d’un modèle de réflexion spéculaire, la prise en compte de la majorité des capteurs multispectraux à haute résolution (Landsat TM et ETM+, tous les HR de SPOT 1 à 5, EO-1 ALI et ASTER) et à très haute résolution (QuickBird et Ikonos) utilisés actuellement et la correction des effets topographiques l’aide d’un modèle qui sépare les composantes directe et diffuse du rayonnement solaire et qui s’adapte également à la canopée forestière. Les travaux de validation ont montré que la restitution de la réflectance au sol par REFLECT se fait avec une précision de l’ordre de ±0.01 unités de réflectance (pour les bandes spectrales du visible, PIR et MIR), même dans le cas d’une surface à topographie variable. Ce logiciel a permis de montrer, à travers des simulations de réflectances apparentes à quel point les facteurs parasites influant les valeurs numériques des images pouvaient modifier le signal utile qui est la réflectance au sol (erreurs de 10 à plus de 50%). REFLECT a également été utilisé pour voir l’importance de l’utilisation des réflectances au sol plutôt que les valeurs numériques brutes pour diverses applications courantes de la télédétection dans les domaines des classifications, du suivi des changements, de l’agriculture et de la foresterie. Dans la majorité des applications (suivi des changements par images multi-dates, utilisation d’indices de végétation, estimation de paramètres biophysiques, …), la correction des images est une opération cruciale pour obtenir des résultats fiables. D’un point de vue informatique, le logiciel REFLECT se présente comme une série de menus simples d’utilisation correspondant aux différentes étapes de saisie des intrants de la scène, calcul des transmittances gazeuses, estimation de l’AOD par la méthode des cibles obscures et enfin, l’application des corrections radiométriques à l’image, notamment par l’option rapide qui permet de traiter une image de 5000 par 5000 pixels en 15 minutes environ. Cette recherche ouvre une série de pistes pour d’autres améliorations des modèles et méthodes liés au domaine des corrections radiométriques, notamment en ce qui concerne l’intégration de la FDRB (fonction de distribution de la réflectance bidirectionnelle) dans la formulation, la prise en compte des nuages translucides à l’aide de la modélisation de la diffusion non sélective et l’automatisation de la méthode des pentes équivalentes proposée pour les corrections topographiques.

Réduction du ruissellement par l’augmentation de surfaces perméables : évaluation de 2 scénarios d’aménagement d’un ensemble résidentiel à Laval

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.