Votre recherche

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.

Les récits médiatiques et culturels qui circulent sur les événements météorologiques extrêmes (EME) ne sont pas représentatifs de l’ensemble des expériences de personnes sinistrées. Les groupes qui en subissent les conséquences les plus sévères tendent à être ceux que l’on « entend » le moins dans l’espace public. L’approche de recherche narrative permet de documenter une diversité d’expériences d’EME pour en tracer un panorama plus complet. Adoptant une approche narrative féministe, notre recherche a été menée auprès de femmes touchées par des inondations en Beauce. Des extraits d’entrevues semi-directives menées avec des femmes sinistrées offrent une illustration des conséquences psychosociales entrainées par les inondations. Les forces des participantes et certains défis rencontrés en lien avec leurs rôles dans la famille et la communauté sont aussi abordés. La méthode adoptée a permis de collecter des récits d’expérience riches et singuliers qui rendent plus tangibles les effets différenciés des EME. Tenir compte de cette diversité d’expériences favoriserait une prise en charge plus équitable des personnes sinistrées à court, moyen et long terme.

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.

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.

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.

Abstract : Flood forecasting plays a pivotal role in effective water resource management and flood risk mitigation. Despite recent advancements, existing ensemble forecasting systems often grapple with issues of unreliability and under-dispersion. The uncertainty in ensemble forecasts can emanate from various sources, including inputs like precipitation, temperature, and streamflow, as well as initial conditions, model structure and parameters, and boundary conditions. Over the past two decades, numerous endeavors have been made to address bias and under-dispersion through the introduction of various statistical post-processing methods in meteorological and hydrological forecasts. However, a significant challenge lies in selecting the appropriate method and strategy in the forecast chain. Limited research has addressed the integration of pre-processing and post-processing in streamflow ensemble forecasting. Moreover, existing studies have generally focused on lumped hydrological models, while the performance of this integration in distributed hydrological models remains scarcely examined. On the other hand, streamflow data, often indirectly measured through rating curves, are particularly susceptible to errors. While various methods have been proposed to estimate rating curve uncertainty (RCU), the impact of RCU on streamflow forecasting system performance remains underexplored. In addition, current post-processing methods utilized in streamflow forecasting systems have disregarded the inherent uncertainty in observational streamflow data. Thus, this thesis delves into the potential and hurdles associated with considering different sources of uncertainty in flood forecasting systems and their impact on system performance. The primary objectives entail 1) assessing and identifying optimal scenarios from pre-processing of both temperature and precipitation and post-processing of streamflow forecasts approaches, or a combination thereof, and 2) evaluating the consideration of rating curve uncertainty on flood forecasting system performance through incorporating into targeted post-processing methodologies. The thesis focuses on a short-range ensemble streamflow forecasting framework spanning lead times of 1 to 5 days for the au Saumon watershed in southern Quebec, Canada. This watershed, being flood-prone, encountered significant challenges during the 2019 and 2017 flood events, including widespread inundation, road closures, and damage to property and infrastructure. Enhancing streamflow ensemble forecasts and upgrading flood forecasting systems holds the potential to greatly benefit decision-makers and the local populace. Chapter 4 (Results part 1), presented as a scientific article, thus delves into assessing and employing various pre- and post-processing strategy scenarios within the flood forecasting framework employing a spatially distributed hydrological model. By applying different statistical processing and bias correction techniques, the performance and quality of ensemble streamflow forecasts were evaluated across different scenarios. The findings highlight biases and under-dispersion as significant factors affecting raw ensemble forecasts. Pre-processing partially improves raw forecasts but doesn't fully address bias in under-dispersed forecasts. Combining pre- and post-processing enhances forecast skill and reliability, albeit with some variations compared to post-processing alone. Integrating flood events into the training dataset and optimizing its length improves the effectiveness of processing methods, underscoring the critical role of data management strategies in enhancing streamflow forecasting systems. Subsequently, Chapter 5 (Results part 2) , evaluates the consideration of rating curve uncertainty, derived from the Voting Point Method (VPM) and Bayesian Rating curve (BaRatin) estimation methods, on the performance of streamflow ensemble forecasts by integrating into a targeted post-processing approach using Weighted Ensemble Dressing (WED) and Cumulative Distribution Function Matching (CDFM) post-processing methods. Post-processing without RCU enhances forecasting system skill and reliability but overlooks the inherent uncertainty in observational data, posing concerns about its effectiveness. Conversely, integrating RCU improves forecast skill, reliability, and effectively addresses observational data uncertainty, offering a notable advantage over traditional post-processing methods. Comparing WED and CDFM post-processing methods highlighted nuanced differences in forecast outcomes, influenced by uncertainty estimation techniques. Both methods showed favorable accuracy metrics, with RCU integration, especially from VPM, notably enhancing forecast quality. However, variations in RCU from different estimation methods may lead to forecast underestimation or overestimation, warranting careful consideration. These findings collectively shed light on the potential and challenges associated with incorporating different sources of uncertainty into flood forecasting systems.

Agriculture is the traditional and leading field of economy of Tetritskaro Municipality, but faces the challenge of changing climate. The study investigates male and female farmers’ perception of climate change issues in Tetritskaro, their main source of information, adaptation measures choosen and their needs. Climate change data available in Tetritskaro focused on characteristic extreme weather events coupled with face-to-face interviews from 254 farmers (male - 53%, female - 47%) was analyzed. The study revealed that men and women have more or less similar perceptions of climate change issues. For male farmers, the main source of information on climate, seasonal prediction and weather forecast is conversations with fellow farmers, and for female farmers it is indigenous knowledge of the local environment. Male and female farmers, have adapted to the changes in climate similarly applying measures such as pesticides, fertilizer and irrigation, early sowing, and earlier harvest, while the exchange of information between fellow farmers, use of various hail protection products and crop diversification techniques is more frequent among male farmers. Farmers expressed the need for low interest loans to purchase agricultural products, equipment and restore/create windbreak zones. Most of the male farmers indicate the need for introduction new technologies, while female farmers are more in need of information and training in agricultural activities. The study shows the need for development of climate change adaptation policies and interventions in Tetritskaro. Obtained results can be used not only in other agricultural regions of Georgia, but in other countries with the same problems. , Agriculture is the traditional and leading field of economy of Tetritskaro Municipality, but faces the challenge of changing climate. The study investigates male and female farmers’ perception of climate change issues in Tetritskaro, their main source of information, adaptation measures choosen and their needs. Climate change data available in Tetritskaro focused on characteristic extreme weather events coupled with face-to-face interviews from 254 farmers (male - 53%, female - 47%) was analyzed. The study revealed that men and women have more or less similar perceptions of climate change issues. For male farmers, the main source of information on climate, seasonal prediction and weather forecast is conversations with fellow farmers, and for female farmers it is indigenous knowledge of the local environment. Male and female farmers, have adapted to the changes in climate similarly applying measures such as pesticides, fertilizer and irrigation, early sowing, and earlier harvest, while the exchange of information between fellow farmers, use of various hail protection products and crop diversification techniques is more frequent among male farmers. Farmers expressed the need for low interest loans to purchase agricultural products, equipment and restore/create windbreak zones. Most of the male farmers indicate the need for introduction new technologies, while female farmers are more in need of information and training in agricultural activities. The study shows the need for development of climate change adaptation policies and interventions in Tetritskaro. Obtained results can be used not only in other agricultural regions of Georgia, but in other countries with the same problems.