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Les événements météorologiques extrêmes (EME) et les désastres qu’ils entrainent provoquent des conséquences psychosociales qui sont modulées en fonction de différents facteurs sociaux. On constate aussi que les récits médiatiques et culturels qui circulent au sujet des EME ne sont pas représentatifs de l’ensemble des expériences de personnes sinistrées : celles qui en subissent les conséquences les plus sévères tendent aussi à être celles qu’on « entend » le moins dans l’espace public. Ces personnes sont ainsi susceptibles de vivre de l’injustice épistémique, ce qui a des effets délétères sur le soutien qu’elles reçoivent. Face à ces constats s’impose la nécessité de mieux comprendre la diversité des expériences d’EME et d’explorer des stratégies pour soutenir l’ensemble des personnes sinistrées dans leur rétablissement psychosocial. Cet article soutient que la recherche narrative peut contribuer à répondre à ces objectifs. En dépeignant des réalités multiples, la recherche narrative centrée sur les récits de personnes sinistrées présente aussi un intérêt significatif pour l’amélioration des pratiques d’intervention en contexte de désastre. , Extreme weather events (EWE) and their resulting disasters cause psychosocial consequences that are moderated by different social factors. Media and cultural accounts of EWEs do not represent the full range of disaster survivor experiences, that is, those who experienced the most severe consequences also tend to be those least “heard” in the public arena. These people are therefore most likely to experience forms of epistemic injustice that negatively impact the support offered to cope with disaster. Considering these findings, there is a need to better understand the diversity of EWE experiences and explore strategies for supporting all disaster survivors in their psychosocial recovery. This article argues that narrative research can help meet these needs. By portraying the multiple realities of people affected by EWEs, narrative research focusing on the stories of disaster survivors is also of significant interest for improving intervention practices in this context.

This book details the impact of flooding on our environment, and the ways in which communities, and those that work with them, can act to manage the associated risks. Flooding is an increasingly significant environmental hazard which inflicts major costs to the economies and livelihoods of developed countries. This book explores how local communities can identify, manage, and adapt to the ever-increasing damage flooding causes. Focusing on the future role of local communities, the benefits and c

Combined sewer surcharges in densely urbanized areas have become more frequent due to the expansion of impervious surfaces and intensified precipitation caused by climate change. These surcharges can generate system overflows, causing urban flooding and pollution of urban areas. This paper presents a novel methodology to mitigate sewer system surcharges and control surface water. In this methodology, flow control devices and urban landscape retrofitting are proposed as strategies to reduce water inflow into the sewer network and manage excess water on the surface during extreme rainfall events. For this purpose, a 1D/2D dual drainage model was developed for two case studies located in Montreal, Canada. Applying the proposed methodology to these two sites led to a reduction of the volume of wastewater overflows by 100% and 86%, and a decrease in the number of surface overflows by 100% and 71%, respectively, at the two sites for a 100-year return period 3-h Chicago design rainfall. It also controlled the extent of flooding, reduced the volume of uncontrolled surface floods by 78% and 80% and decreased flooded areas by 68% and 42%, respectively, at the two sites for the same design rainfall.

The study addresses the need for flood risk anticipation and planning, through the development of a flood zone mapping approach for different return periods, in order to best prevent and protect populations. Today, traditional methods are too costly, too slow or require too many requirements to be applied over large areas. As part of a project funded by the Canadian Space Agency, Geosapiens and the Institut National de la Recherche Scientifique set themselves the goal of designing an automatic process to generate water presence maps for different return periods at a resolution of 30 m, based on the historical database of Landsat missions from 1982 to the present day. This involved the design, implementation and training of a deep learning algorithm model based on the U-Net architecture for the detection of water pixels in Landsat imagery. The resulting maps were used as the basis for applying a frequency analysis model to fit a probability of occurrence function for the presence of water at each pixel. The frequency analysis data were then used to obtain maps of water occurrence at different return preiods such as 2, 5 and 20 years.

There is mounting pressure on (re)insurers to quantify the impacts of climate change, notably on the frequency and severity of claims due to weather events such as flooding. This is however a very challenging task for (re)insurers as it requires modeling at the scale of a portfolio and at a high enough spatial resolution to incorporate local climate change effects. In this paper, we introduce a data science approach to climate change risk assessment of pluvial flooding for insurance portfolios over Canada and the United States (US). The underlying flood occurrence model quantifies the financial impacts of short-term (12–48 h) precipitation dynamics over the present (2010–2030) and future climate (2040–2060) by leveraging statistical/machine learning and regional climate models. The flood occurrence model is designed for applications that do not require street-level precision as is often the case for scenario and trend analyses. It is applied at the full scale of Canada and the US over 10–25 km grids. Our analyses show that climate change and urbanization will typically increase losses over Canada and the US, while impacts are strongly heterogeneous from one state or province to another, or even within a territory. Portfolio applications highlight the importance for a (re)insurer to differentiate between future changes in hazard and exposure, as the latter may magnify or attenuate the impacts of climate change on losses.

Read the latest report from UQAM and GRI, looking at options to reduce flood risk for Canadian homeowners living in flood-prone areas.

Résumé L'hydrogéomorphologie étudie la dynamique des rivières en se concentrant sur les interactions liant la structure des écoulements, la mobilisation et le transport des sédiments et les morphologies qui caractérisent les cours d'eau et leur bassin‐versant. Elle offre un cadre d'analyse et des outils pour une meilleure intégration des connaissances sur la dynamique des rivières pour la gestion des cours d'eau au sens large, et plus spécifiquement, pour leur restauration, leur aménagement et pour l'évaluation et la prévention des risques liés aux aléas fluviaux. Au Québec, l'hydrogéomorphologie émerge comme contribution significative dans les approches de gestion et d'évaluation du risque et se trouve au cœur d'un changement de paradigme dans la gestion des cours d'eau par lequel la restauration des processus vise à augmenter la résilience des systèmes et des sociétés et à améliorer la qualité des environnements fluviaux. Cette contribution expose la trajectoire de l'hydrogéomorphologie au Québec à partir des publications scientifiques de géographes du Québec et discute des visées de la discipline en recherche et en intégration des connaissances pour la gestion des cours d'eau . , Abstract Hydrogeomorphology studies river dynamics, focusing on the interactions between flow structure, sediment transport, and the morphologies that characterize rivers and their watersheds. It provides an analytical framework and tools for better integrating knowledge of river dynamics into river management in the broadest sense, and more specifically, into river restoration as well as into the assessment and prevention of risks associated with fluvial hazards. In Quebec, hydrogeomorphology is emerging as a significant contribution to risk assessment and management approaches, and is at the heart of a paradigm shift in river management whereby process restoration aims to increase the resilience of fluvial systems and societies, and improve the quality of fluvial environments. This contribution outlines the trajectory of hydrogeomorphology in Quebec, based on scientific publications by Quebec geographers, and discusses the discipline's aims in research and knowledge integration for river management . , Messages clés Les géographes du Québec ont contribué fortement au développement des connaissances et outils de l'hydrogéomorphologie. L'hydrogéomorphologie a évolué d'une science fondamentale à une science où les connaissances fondamentales sont au service de la gestion des cours d'eau. L'hydrogéomorphologie et le cortège de connaissances et d'outils qu'elle promeut font de cette discipline une partenaire clé pour une gestion holistique des cours d'eau.

Abstract Climate change is affecting freshwater systems, leading to increased water temperatures, which is posing a threat to freshwater ecological communities. In the Nechako River, a water management program has been in place since the 1980s to maintain water temperatures at 20°C during the migration of Sockeye salmon. However, the program's effectiveness in mitigating the impacts of climate change on resident species like Chinook salmon's thermal exposure is uncertain. In this study, we utilised the CEQUEAU hydrological model and life stage-specific physiological data to evaluate the consequences of the current program on Chinook salmon's thermal exposure under two contrasting climate change and socio-economic scenarios (SSP2-4.5 and SSP5-8.5). The results indicate that the thermal exposure risk is projected to be above the optimal threshold for parr and adult life stages under both scenarios relative to the 1980s. These life stages could face an increase in thermal exposure ranging from up to 2 and 5 times by 2090s relative to the 1980s during the months they occurred under the SSP5-8.5 scenario, including when the program is active (July 20th to August 20th). Additionally, our study shows that climate change will result in a substantial rise in cumulative heat degree days, ranging from 1.9 to 5.8 times (2050s) and 2.9 to 12.9 times (2090s) in comparison to the 1980s under SSP5-8.5. Our study highlights the need for a holistic approach to review the current Nechako management plan and consider all species in the Nechako River system in the face of climate change.

Improving Disaster Preparedness Through Mutual Catastrophe Insurance In “A Mutual Catastrophe Insurance Framework for Horizontal Collaboration in Prepositioning Strategic Reserves,” H. Zbib, B. Balcik, M.-È. Rancourt, and G. Laporte present an innovative approach to collaborative disaster preparedness. The novel framework considers a risk-averse mutual insurer offering multiyear insurance contracts with coverage deductibles and limits to a portfolio of risk-averse policyholders. It is designed to foster horizontal collaboration among policyholders for joint disaster preparedness by effectively integrating operational and financial functions. The problem is modeled as a large-scale nonlinear multistage stochastic program and solved by using an effective Benders decomposition algorithm. The framework is validated with real data from 18 Caribbean countries focusing on hurricane preparedness. Given the predicted impacts of climate change, the proposed multiyear mutual catastrophe insurance framework promises to reshape global disaster preparedness and make a profound societal impact by providing a transparent disaster financing plan to protect vulnerable regions. The study’s findings stress the importance of long-term cooperation, prenegotiation of indemnification policies, and strategic setting of deductibles and limits by taking into account the correlation between policyholders. , We develop a mutual catastrophe insurance framework for the prepositioning of strategic reserves to foster horizontal collaboration in preparedness against low-probability high-impact natural disasters. The framework consists of a risk-averse insurer pooling the risks of a portfolio of risk-averse policyholders. It encompasses the operational functions of planning the prepositioning network in preparedness for incoming insurance claims, in the form of units of strategic reserves, setting coverage deductibles and limits of policyholders, and providing insurance coverage to the claims in the emergency response phase. It also encompasses the financial functions of ensuring the insurer’s solvency by efficiently managing its capital and allocating yearly premiums among policyholders. We model the framework as a very large-scale nonlinear multistage stochastic program, and solve it through a Benders decomposition algorithm. We study the case of Caribbean countries establishing a horizontal collaboration for hurricane preparedness. Our results show that the collaboration is more effective when established over a longer planning horizon, and is more beneficial when outsourcing becomes expensive. Moreover, the correlation of policyholders affected simultaneously under the extreme realizations and the position of their claims in their global claims distribution directly affects which policyholders get deductibles and limits. This underlines the importance of prenegotiating policyholders’ indemnification policies at the onset of collaboration. Funding: G. Laporte and M.-È. Rancourt were funded by the Canadian Natural Sciences and Engineering Research Council (NSERC) [Grants 2015-06189 and 2022-04846]. Funding was also provided by the Institute for Data Valorisation (IVADO) and the Canada Research Chair in Humanitarian Supply Chain Analytics. B. Balcik was partially supported by a grant from the Scientific and Technological Research Council of Turkey (TUBITAK) 2219 program. This support is gratefully acknowledged. Supplemental Material: The online appendix is available at https://doi.org/10.1287/opre.2021.0141 .

Abstract This study investigates possible trends and teleconnections in temperature extremes in New South Wales (NSW), Australia. Daily maximum and minimum temperature data covering the period 1971–2021 at 26 stations located in NSW were used. Three indices, which focus on daily maximum temperature, daily minimum temperature, and average daily temperature in terms of Excessive Heat Factor (EHF) were investigated to identify the occurrence of heatwaves (HWs). The study considered HWs of different durations (1-, 5-, and 10-days) in relation to intensity, frequency, duration, and their first occurrence parameters. Finally, the influences of three global climate drivers, namely – the El Niño/Southern Oscillation (ENSO), the Southern Annular Mode (SAM), and the Indian Ocean Dipole (IOD) were investigated with associated heatwave attributes for extended Austral summers. In this study, an increasing trend in both hot days and nights was observed for most of the selected stations within the study area. The increase was more pronounced for the last decade (2011–2021) of the investigated time period. The number, duration and frequency of the heatwaves increased over time considering the EHF criterion, whereas no particular trend was detected in cases of TX90 and TN90. It was also evident that the first occurrence of all the HWs shifted towards the onset of the extended summer while considering the EHF criterion of HWs. The correlations between heatwave attributes and climate drivers depicted that heatwave over NSW was positively influenced by both the IOD and ENSO and negatively correlated with SAM. The findings of this study will be useful in formulating strategies for managing the impacts of extreme temperature events such as bushfires, floods, droughts to the most at-risk regions within NSW.

Extreme precipitation events play a crucial role in shaping the vulnerability of regions like Algeria to the impacts of climate change. To delve deeper into this critical aspect, this study investigates the changing patterns of extreme precipitation across five sub-regions of Algeria using data from 33 model simulations provided by the NASA Earth Exchange Global Daily Downscaled Climate Projections (NEX-GDDP-CMIP6). Our analysis reveals a projected decline in annual precipitation for four of these regions, contrasting with an expected increase in desert areas where annual precipitation levels remain low, typically not exceeding 120 mm. Furthermore, key precipitation indices such as maximum 1-day precipitation (Rx1day) and extremely wet-day precipitation (R99p) consistently show upward trends across all zones, under both SSP245 and SSP585 scenarios. However, the number of heavy precipitation days (R20mm) demonstrates varied trends among zones, exhibiting stable fluctuations. These findings provide valuable foresight into future precipitation patterns, offering essential insights for policymakers and stakeholders. By anticipating these changes, adaptive strategies can be devised to mitigate potential climate change impacts on crucial sectors such as agriculture, flooding, water resources, and drought.

RÉSUMÉ: «RÉSUMÉ: Les inondations sont reconnues comme l’une des catastrophes naturelles les plus fréquentes et destructrices à l’échelle mondiale. Leur gravité est exacerbée par les effets du changement climatique (augmentation des précipitations) et de la construction humaine (réduction de la capacité naturelle à absorber l’eau). Les structures construites dans des zones sujettes à l’eau, telles que les ponts et les barrages, sont généralement vulnérables aux événements d’inondation sévères. Pour les problèmes impliquant de l’eau fluide, les chercheurs en hydraulique supposent généralement que les structures sont "infinitement" rigides et utilisent des limites de paroi imperméables pour représenter les structures dans les modèles numériques. Cependant, les structures se déformeront, vibreront et pourraient même être endommagées lors d’un événement d’inondation sévère. Du point de vue d’un ingénieur structurel, il est important d’incorporer la flexibilité structurelle dans l’analyse de l’interaction fluide-structure (FSI). Étant donné que la taille du domaine fluide est significativement plus grande que celle des structures, un grand nombre d’éléments est généré, rendant l’analyse FSI chronophage, surtout pour les cas avec un canal 3D long et des maillages raffinés. Par conséquent, une méthode de modélisation simplifiée efficace et précise est nécessaire. De plus, le comportement hydrodynamique des structures telles que le pont dans un cours d’eau et la structure du barrage à l’extrémité d’un canal partiellement recouvert de glace n’est pas bien connu. Pour aborder ce problème, cette recherche a examiné numériquement les réponses structurelles avec l’impact de l’écoulement des inondations en tenant compte de la flexibilité structurelle, en se concentrant sur l’interaction dynamique entre l’eau fluide et les structures solides, les effets 3D des fluides et des structures, le glissement des structures (par exemple, le glissement du tablier du pont), et la présence d’une couverture de glace partielle positionnée au sommet de l’eau dans un canal.» ABSTRACT: «ABSTRACT: Floods are recognized as one of the most frequent and destructive natural disasters globally. Their severity is exacerbated by the effects of climate change (increased precipitation) and human construction (reduced natural capacity to absorb water). Structures built in waterprone areas, such as bridges and dams, are usually vulnerable to severe flood events. For problems involving fluid water, hydraulic researchers commonly assume that structures are "infinitely" rigid and use impervious wall boundaries to present the structures in numerical models. However, structures will deform, vibrate, and even be damaged during a severe flood event. From a structural engineer’s perspective, it is important to incorporate structural flexibility into the fluid-structure interaction (FSI) analysis. Because the size of the fluid domain is significantly larger than that of the structures, a large set of elements is generated, making the FSI analysis time-consuming, especially for cases with a long 3D channel and refined meshes. As a result, an efficient and accurate simplified modeling method is needed. Also, the hydrodynamic behavior of structures such as the bridge in a stream and the dam structure at the end of a partially ice-covered channel is not well known. To address this problem, this research numerically investigated the structural responses with the impact of flood flow considering the structural flexibility, focusing on the dynamic interaction between fluid water and solid structures, the 3D effects of fluid and structures, the sliding of structures (e.g. sliding of bridge deck), and the presence of partial ice cover positioned at the top of the water in a channel.»

QUIC is a modern transport layer internet protocol designed to be more efficient and secure than TCP. It has gained popularity quickly in recent years and has been adopted by a number of prominent tech companies. Its efficiency comes from its handshake design. The server and the client make both the transport layer acknowledgment and the TLS agreement during the same round trip. However this process makes the packets heavy and requires more processing on the server-side than TCP. This characteristic can be used as leverage by an attacker to compromise the computing resources of its victim. This thesis investigates the resilience of QUIC Protocol against handshake flood attacks and proposes a detection mechanism (QUICShield). I conducted comprehensive experiments to evaluate the resource consumptions of both the attacker and the target during incomplete handshake attacks, including CPU, memory, and bandwidth. We compared the results against TCP Syn Cookies under Syn flood attacks. The DDoS amplification factor was measured and analyzed based on the results. This work also proposes a detection mechanism based on a Bloom filter combined with Generalized Likelihood Ratio Cumulative Sum (GLR-CUSUM) to adapt to evolving attack patterns. It was implemented and deployed against real attacks to evaluate its efficiency. We showed that the QUIC Protocol design has a much larger DDoS amplification factor compared to the TCP, which means QUIC is more vulnerable to handshake DDoS attacks. However the mechanism proposed is accurate and efficient in terms of resources.

Les changements climatiques sont un défi mondial imminent, dont les conséquences sont déjà observées. On sait que ces effets s’intensifieront, entraînant une augmentation de la fréquence et de la gravité des événements météorologiques extrêmes, une perturbation substantielle de la production alimentaire et le déplacement de dizaines de millions de personnes en raison de vagues de chaleur mortelles et de sécheresses. La question est donc : que peut-on y faire ? Dans cette thèse, nous faisons des changements climatiques notre objet central et explorons les voies par lesquelles la recherche en apprentissage profond peut contribuer à son atténuation. Un obstacle connu à des politiques climatiques ambitieuses est le manque de soutien et de demande populaires. Cela peut être attribué, en partie, aux causes et conséquences extrêmement complexes et imbriquées des changements climatiques. Une mauvaise conception courante est qu'ils affecteront principalement d’autres personnes que soi-même, des personnes éloignées dans le temps ou l’espace. Pour y remédier, la recherche a montré que présenter aux gens des \textit{images} authentiques, locales et pertinentes d'un concept les aide à mieux comprendre et appréhender ce qui est en jeu. Dans notre première contribution, nous explorons donc comment les récentes avancées en apprentissage profond pour la vision par ordinateur et les réseaux antagonistes génératifs peuvent être utilisées pour générer des images \textit{personnalisées} représentant les impacts du changement climatique. Notre objectif avec \textit{ClimateGAN} est de visualiser à quoi pourrait ressembler une inondation d’un mètre à n’importe quelle adresse, indépendamment de son risque réel d’inondation sous l’effet des changements climatiques. Cette approche vise à susciter l’empathie en rendant les impacts abstraits du changement climatique plus tangibles et personnalisés. En utilisant une image de Google Street View et en la traitant avec \textit{ClimateGAN}, nous générons des images d’inondation physiquement plausibles et visuellement réalistes basées sur l’adaptation de domaine à partir d’un environnement simulé, la prédiction de profondeur et la segmentation sémantique. Ce modèle a été déployé sur un site web dans le but de sensibiliser et d’engager l’action en faveur des changements climatiques. En plus d’aider les gens à mieux visualiser à quoi pourrait ressembler un avenir climatique hors de contrôle, nous étudions également dans cette thèse comment l’apprentissage profond peut améliorer les technologies existantes. Un domaine majeur de recherche dans cette direction est la recherche de nouveaux matériaux. Dans cette thèse, nous explorons plus particulièrement la prédiction des propriétés des matériaux comme moyen d’accélérer la découverte d'électro-catalyseurs, une famille de matériaux impliqués dans le stockage d’énergie à base d’hydrogène. Nous présentons deux contributions, \textit{PhAST} et \textit{FAENet}, qui se concentrent sur l’amélioration du compromis performance/scalabilité dans les réseaux de neurones géométriques de graphe (GNN). Avec \textit{PhAST}, nous introduisons un ensemble de méthodes pour adapter la procédure GNN classique--de la création du graphe d’entrée aux prédictions d’énergie et de forces de sortie--à la tâche spécifique de prédire l’énergie d’un système atomique adsorbant-catalyseur relaxé. Nous démontrons comment, en plus d’améliorer les performances, ces modifications améliorent l’efficacité et permettent un entraînement compétitif des GNN dans des environnements CPU. Dans \textit{FAENet}, nous présentons un nouveau GNN efficace pour les prédictions équivariantes E(3). En particulier, nous transposons la charge de l’équivarience sur la représentation des données afin de réduire les contraintes sur le modèle lui-même. Cette approche nous permet d’introduire une nouvelle architecture légère et expressive visant à faire des prédictions meilleures et plus rapides de diverses propriétés des matériaux. Enfin, nous examinons de manière critique notre propre domaine et discutons des impacts environnementaux associés aux technologies de l’IA. Nous nous penchons sur la façon dont les praticiens peuvent estimer leurs émissions de carbone, quelles mesures ils peuvent prendre aujourd’hui pour les réduire, et quelles autres étapes sont nécessaires pour des déclarations et responsabilités environnementales plus précises.

Dams are vital national assets that play a crucial role in water storage, hydroelectric power generation, and flood control. Globally, over 61,000 large dams have surpassed 50 years of service, and many show signs of deterioration. With over 300 dam failures recorded worldwide, the potential for catastrophic damage remains alarmingly high if these aging structures are not properly maintained and upgraded. Further, many of the existing dams were built upon outdated standards, and there is an increase in seismic hazards making it imperative to reevaluate their seismic performance to align with current safety standards. The need for improved dam safety measures is urgent, as dam owners, regulators, and policymakers grapple with the challenges of ensuring the structural integrity of aging dams in the face of growing risks. A key solution is shifting from traditional safety approaches to a modern, risk-based methodology, which addresses safety concerns more efficiently and economically. Various, global agencies have developed risk-based safety assessment guidelines; however, these often lack systematic implementation frameworks and sufficient reference studies, making them difficult for dam owners to adopt effectively. Furthermore, various uncertainties can impact the risk assessment and can complicate efforts to ensure dam safety. In this context, this research investigates uncertainties impacting seismic risk assessments for dams, including modeling choices, ground motion selection, aging, and material variability. Case studies of the Koyna Dam and Pine Flat Dam were used to evaluate these factors at each stage of performance evaluation: system response, fragility, and risk assessment. Key findings indicate that dam-foundation-reservoir (DFR) models incorporating acoustic elements exhibit less variability in system response, regardless of model complexity and solution procedure. Ground motion derived from the conditional mean spectrum (CMS) method yields better fragility estimates than the ASCE 7-16 standard, particularly for moderate to severe damage states. Additionally, aging and material variability significantly affect the dynamic characteristics of dams, with increased failure probabilities correlating with both age and return period. Based on these findings, the research proposes a comprehensive, systematic framework for risk-based seismic safety evaluation. This framework aligns with safety assessment objectives and ensures optimal use of computational resources.

En étant nécessaire à la vie humaine, l’eau est également nécessaire au fonctionnement des économies. Pour qu’elle soit utile à la société, l’eau doit être disponible en quantité et en qualité adéquates, caractéristiques qui ne sont pas toujours disponibles dans la nature. Ainsi, trop ou pas assez d’eau entraînerait des inondations ou des sécheresses, tandis qu’une eau contaminée pourrait être le vecteur de maladies contagieuses mortelles, chacun de ces fléaux entraînant des dommages économiques. Cette thèse est organisée en trois chapitres traitant de thématiques liées aux investissements dans les infrastructures d'eau et à la gestion des maladies infectieuses. Le premier chapitre étudie comment les améliorations apportées aux réseaux d’égouts atténuent les impacts économiques des inondations provoquées par la pluie. Pour estimer l’effet causal de ces investissements, ce chapitre utilise un resserrement inattendu du financement fédéral américain en faveur des réseaux d’égouts, à la suite de l’amendement de 1977 à la politique du Clean Water Act. L'analyse empirique combine un nouveau modèle statistique du risque d'inondation induit par la pluie avec des données horaires sur la quantité de pluie dans les comtés et les codes postaux américains de 1996 à 2019. Les résultats indiquent que des investissements plus importants dans les réseaux d'égouts ont conduit à des réductions substantielles des inondations locales. Les bénéfices de ces investissements sont supérieurs à leurs coûts, économisant près de 23 millions de dollars pour le comté moyen. Dans l’ensemble, ces résultats mettent en évidence à quel point la détérioration des infrastructures publiques peut exacerber les conséquences du changement climatique. Le deuxième chapitre étudie le rôle des épidémies locales de maladies infectieuses dans l'adoption de systèmes centralisés d'approvisionnement en eau dans les premières villes américaines au XIXe siècle. À l’aide d’un vaste corpus de données provenant d’archives de journaux de 1800 à 1896, je construis un nouvel indicateur capturant les épidémies de fièvre jaune, de choléra et de fièvre typhoïde au niveau des villes. Les résultats indiquent que (1) les épidémies locales de maladies infectieuses ont entraîné une augmentation du nombre systèmes d'approvisionnement en eau construits par les villes et ont joué un rôle crucial dans la décision de construire environ 12% des ouvrages d’adduction d’eau en activité en 1897 ; (2) La réponse des villes aux épidémies de typhoïde a été deux fois plus importante que celle qui a suivi les épidémies de fièvre jaune ou de choléra. (3) Les entreprises privées ont construit davantage de nouveaux réseaux d’adduction d’eau après les épidémies locales, tandis que les gouvernements locaux ont procédé à davantage d’améliorations et d’extensions des réseaux d’adduction d’eau publics existants ainsi qu’à des rachats de sociétés d’eau privées. Enfin, je discute du rôle potentiel de divers facteurs sociodémographiques. Le troisième chapitre étudie les coûts économiques associés à une stratégie utilisée pour gérer les épidémies locales lors de la récente pandémie de COVID-19. Dans ce travail en collaboration avec Jian Tang, nous quantifions les effets de la politique ‘zéro-COVID’ à l’aide d’un riche ensemble de données sur les confinements au niveau des comtés en Chine et d’images satellitaires nocturnes. Nous constatons que des confinements plus stricts induisent une forte baisse de la luminosité nocturne au cours de la même période, suivie d’une lente reprise, qui se produit au moins deux trimestres après l’instauration du confinement. En l’absence de contagions généralisées, un comté soumis à un confinement total subit en moyenne une perte de PIB de 6% par rapport aux comtés non confinés. L’effet négatif est particulièrement persistant dans les zones où la production est dominée par les services, par opposition aux zones où la production est dominée par l’activité manufacturière. L’on note par ailleurs la présence d’effets d’entraînement à proximité des comtés confinés, mais ces effets sont de courte durée.

RÉSUMÉ : Bien que représentant la majorité des réseaux hydrographiques à l’échelle mondiale, les petits cours d’eau de tête sont souvent mis de côté dans les analyses abordant les impacts qu’auront les changements climatiques sur leur régime hydrologique. Pourtant, ils sont d’une importance capitale pour la qualité des eaux de surface et des habitats en plus de représenter la source principale de sédiments contribuant au dynamisme des rivières qu’ils alimentent. Ce mémoire vise à utiliser des données météorologiques actuelles et de projections climatiques pour mieux comprendre la réponse hydrologique des petits bassins versants nord gaspésiens lors d’événements hydrologiques d’importance (torrentialité, crue printanière). En développant un seuil intensité – durée de déclenchement d’aléas hydrogéomorphologiques adapté au nord de la Gaspésie et en calculant des tendances climatiques, il a été observé que les événements surpassant le seuil seraient de 2 à 3 fois plus fréquents en 2100 qu’en 2011 selon les scénarios RCP4.5 et RCP8.5. Les résultats de ces analyses ont initié une réflexion sur les impacts morphologiques potentiels à prendre en compte dans une optique de gestion et d’utilisation du territoire dans une région où les cours d’eau sont particulièrement dynamiques et sensibles au déclenchement d’aléas hydrogéomorphologiques. La hausse de la fréquence des événements surpassant le seuil, le comportement hydrologique du cours d’eau instrumenté lors d’événements de crue connus et documentés et le modèle conceptuel proposé mettent en relation les changements climatiques projetés, les impacts sur la réponse hydrologique et les ajustements morphologiques qui pourraient survenir à l’intérieur des petits cours d’eau, sur leurs cônes alluviaux et dans les rivières principales dans lesquelles ils se jettent. -- Mot(s) clé(s) en français : changements climatiques, hydrogéomorphologie, petits cours d’eau, pluies torrentielles, Gaspésie, aléas. -- ABSTRACT : Even though they represent over 70% of stream length in drainage networks at the global scale, small headwater streams are often sidelined when evaluating climate change impacts on the hydrological regime of rivers. Yet, they are of capital importance in maintaining surface water and habitat quality for ecological and resource management purposes. Furthermore, they represent the main source of sediments for downstream fluvial systems, being the main contributor to their dynamics. This thesis aims to use historical meteorological data and climate projections to better understand the hydrological response of small gaspesian headwater streams to important flood events. By developing a triggering intensity – duration rainfall threshold for hydrogeomorphological hazards adapted to the region and extracting trends from precipitation projections, it has been observed that the annual number of events surpassing the threshold would at least double in 2100 in comparison to 2011. Those results initiated a reflection on potential morphological adjustments to consider for land use and management in a region where rivers are particularly mobile and sensitive to the triggering of hydrogeomorphological hazards. The increase in the frequency of triggering rainfall, the hydrological behavior of the instrumented stream during known and documented flood events and the proposed conceptual model help explain potential climate change effects on the hydrological response and morphological adjustments that could happen inside headwater streams, on their alluvial fan and in the main rivers they feed. -- Mot(s) clé(s) en anglais : climate change, hydrogeomorphology, headwater streams, torrential rainfall, Gaspesie, natural hazards.

La fréquence et l'ampleur des dommages causés par les inondations au Canada augmentent chaque année, nécessitant des solutions préventives. Les étages inférieurs des bâtiments sont particulièrement vulnérables, justifiant la nécessité de détecter avec précision les ouvertures comme les portes et les fenêtres. Les nuages de points obtenus par télémétrie mobile sont bien adaptés pour identifier la présence de ces ouvertures sur les façades de bâtiments. Toutefois, la présence d'occlusions dans les nuages de points causées par des objets obstruant le faisceau LiDAR rend cette tâche complexe. Le présent projet de maîtrise vise à répondre à cette problématique en proposant une approche pour détecter et caractériser les occlusions dans les scènes acquises dans les milieux résidentiels et ruraux. La conception de la méthode est articulée autour de deux volets : la segmentation sémantique pour étiqueter le nuage de points et la détection d'occlusions par lancer de rayons. La méthode a été validée à partir de données simulées car elles permettent un contrôle total sur l'environnement et facilitent la visualisation des résultats. Cette analyse a ensuite été transposée sur les résultats obtenus à partir du nuage de points réel. Les résultats obtenus par la méthode proposée ont démontré une capacité à détecter la présence d'occlusions dans les milieux résidentiels et ruraux. La combinaison de la segmentation sémantique pour l'étiquetage du nuage de points avec la détection d'occlusions par lancers de rayons a permis une identification robuste des occlusions. Ces résultats soulignent l'efficacité de la solution dans des contextes réalistes, renforçant ainsi sa pertinence pour la détection précise des ouvertures sur les façades, une étape cruciale pour évaluer les risques liés aux inondations. La transposition réussie de l'analyse des données simulées aux résultats du nuage de points réel valide la robustesse de l'approche et son applicabilité dans des scénarios du monde réel.