Le Centre de Recherche en Aménagement et Développement à l’aube du nouveau millénaire Marius Thériault (avec l’aide de Frédéric Bégin et Josée Bouchard)

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1 Le Centre de Recherche en Aménagement et Développement à l’aube du nouveau millénaire Marius Thériault (avec l’aide de Frédéric Bégin et Josée Bouchard) Département d’aménagement Faculté d’Aménagement, d’Architecture et des Arts Visuels, Université Laval Université Laval, Québec

2 Plan de la présentation Objectifs du CRAD Champs d’expertise Programmation de recherche Recherche interdisciplinaire Laboratoires et bases de données Brevets & logiciels Collaborations avec d’autres centres de recherche et institutions Bilan de nos indices de productivité Le CRAD et d’autres centres de recherche comparables Plan d’action à court terme Fondé en 1972 le CRAD regroupe une centaine de professeurs, d'étudiants de 1 er, 2 e et 3 e cycles, de stagiaires postdoctoraux et de professionnels intéressés aux problèmes d'aménagement du territoire et de développement régional et local.

3 Objectifs du CRAD Contribuer à la formulation des politiques et des interventions urbaines et régionales au Québec et ailleurs dans le monde Étudier les processus spatio- temporels reliés à l’ATDR Réaliser des travaux interdisciplinaires portant sur les questions urbanistiques, environnementales, sociales et économiques dans le domaine de l'aménagement et du développement du territoire Modèles intégrés de la région de Québec permettant de simuler une vaste gamme d’effets environnementaux, sociaux et économiques qui affectent le fonctionnement des systèmes régionaux Former des étudiants à la recherche avancée dans les champs d'expertise du Centre Fournir une expertise aux gouvernements, au secteur privé et aux organismes du milieu dans le domaine de la planification urbaine et régionale ainsi que des processus décisionnels

4 Champs d’expertise Le CRAD se veut actif dans son milieu en utilisant principalement la région de Québec comme territoire d'étude Aménagement du territoire Développement régional Étude des dynamiques urbaines Analyse de l’espace social Spatialité des rapports hommes – femmes Transport et comportements de mobilité Marchés fonciers Retombés économiques Architecture Urbanisme Gestion de l’eau potable Écologie des environnements perturbés Méthodes quantitatives et qualitatives Systèmes d’information géographique Région de Québec

5 Organisation du centre de recherche 1. Dynamiques socio-économiques urbaines et régionales  Analyse des dynamiques urbaines  Analyse régionale 2. Évolution de la mobilité spatiale des personnes  Groupe de recherche interdisciplinaire Mobilité - Environnement - Sécurité (GRIMES) 3. Transformation des milieux ruraux et urbains  Laboratoire d’écologie historique  Groupe de recherche sur l'eau potable de l'Université Laval (GREPUL)  Morphologie urbaine 4. Volet méthodologique interdisciplinaire Modélisation et analyse spatio-temporelle (toutes les équipes) Le CRAD compte 6 équipes de recherche trois volets de recherche thématique et un volet méthodologique interdisciplinaire : Laboratoire GREPUL

6 Dynamiques socio-économiques urbaines et régionales S’intéressent à l’insertion des régions dans la nouvelle économie L’équipe d’analyse des dynamiques urbaines couvre les thèmes suivants:  Les dynamiques de l’étalement urbain  La revalorisation des vieux quartiers  La diversification des types de ménages et de familles  Les rapports hommes-femmes dans les marchés du travail et du logement  La cohésion sociale au niveau local  Les marchés fonciers immobiliers et commerciaux Se compose de 2 équipes de recherche:  Échelle urbaine  Échelle régionale Source: Des Rosiers, F et Thériault, M (2000) Association de géomatique municipale du Québec Villeneuve, Des Rosiers, Séguin, Thériault, Thomas, Quesnel

7 Dynamiques socio-économiques urbaines et régionales Exemple d’application en milieu urbain: L’apport des SIG à l’analyse des marchés fonciers et immobiliers Mesurer la valeur implicite des facteurs géographiques d’accessibilité et de nuisance, afin d’améliorer le processus d’évaluation foncière (externalités urbaines) Étudier les tendances spatio-temporelles et structurelles de la demande résidentielle, en fonction de la distribution des activités, des réseaux de transport et des axes de déplacement Analyser les relations entre les marchés fonciers, les dynamiques urbaines, les transports et l’étalement des fonctions urbaines et commerciales Modéliser les caractéristiques et l’évolution des marchés immobiliers: structure économique, distribution spatiale, accessibilité, effets de voisinage, tendances historiques, etc. Déterminer la contribution marginale des caractéristiques des propriétés et des effets de voisinage à la valeur marchande Source: Des Rosiers, F et Thériault, M (2000) Modélisation hédonique des valeurs des résidences unifamiliales

8 Dynamiques socio-économiques urbaines et régionales Autre exemple d’application: Les SIG et la mesure de l’accessibilité Le recours aux SIG permet une mesure de l’accessibilité aux services et aux pôles d’emploi beaucoup plus réaliste que la simple distance euclidienne À l’aide des réseaux routiers et des enquêtes Origine-Destination, le logiciel de SIG TransCAD ®, permet de simuler les déplacements depuis chacune des résidences vers chacun des pôles d’activité choisis Le calcul de l’accessibilité s’effectue sur la base de la plus courte distance, du plus court temps de déplacement ou d’un indice de coût quelconque (appelé impédance) On dispose ainsi d’une série de mesures dont les plus performantes peuvent, entre autres choses, être intégrées dans le processus de modélisation des valeurs foncières et immobilières Source: Des Rosiers F., Thériault M. et Villeneuve P. (2000) Modélisation hédonique des valeurs des résidences unifamiliales

9 Dynamiques socio-économiques urbaines et régionales L’équipe d’analyse régionale couvre les thèmes suivants:  Le redéploiement industriel  L’impact de la haute technologie  La précarisation de certains types d'emploi  Le fonctionnement des systèmes socio- économiques urbains et régionaux  La propagation des retombées économiques  Le développement durable dans des régions isolées comme l’Arctique circumpolaire Les résultats de ces recherches sont incorporés dans des modèles de simulation du fonctionnement des systèmes socio-économiques urbains et régionaux Port de Québec Fréchette, Villeneuve, Lemelin, Thériault

10 Dynamiques socio-économiques urbaines et régionales Exemple d’application: SIMREG: Simulateur Régional de Retombées Économiques Simuler les retombées socio-économiques des projets de développement local et régional Évaluer les impacts sur la répartition géographique de la population, de l’emploi et du revenu des interventions telles que, par exemple: Une nouvelle implantation industrielle Une relocalisation industrielle La mise en place d’une nouvel équipement Une modification au réseau de transport Étude d’impact socio-économique, Quartier Saint-Roch, 1990. Les impacts urbains du projet de centre des congrès de Québec, 1990. L’impact économique spatialisé de l’Université Laval dans la région de Québec, 1992. Les retombées économiques des Jeux olympiques d’hiver de Québec en 2002, 1992. Les retombées économiques du Parc technologique du Québec métropolitain, 1993. etc. Source: Fréchette P. et Villeneuve P. (1992)

11 Évolution de la mobilité spatiale des personnes Thématiques de recherche portant sur les impacts des transports, notamment sur la sécurité et l'environnement naturel et bâti Aborde les enjeux stratégiques découlant de l'utilisation croissante de l'automobile comme moyen de transport urbain et interurbain Les travaux de recherche sont principalement assurés par le Groupe de recherche interdisciplinaire mobilité - environnement - sécurité (GRIMES):  La coordination et la plupart des projets sont localisés au CRAD  Collaborations actives avec d'autres universités nord-américaines et européennes  Volet de recherche multidisciplinaire Source: GRIMES Lee-Gosselin, Villeneuve, Des Rosiers, Séguin, Thériault Ramadier, Claramunt, Bolduc

12 Évolution de la mobilité spatiale des personnes (…suite) Retombées à différents niveaux:  la sécurité des usagers  la détérioration de l'environnement Compendium de données sur la mobilité automobile: centre canadien voué à l'archivage et à l’analyse d'importantes banques de données sur la mobilité des personnes et des ménages Subvention majeure du programme des Grands Travaux de recherche concertée du CRSH Mobilité dépend de multiples facteurs:  l’économie  les caractéristiques socio-démographiques des populations  etc. Source: GRIMES

13 Évolution de la mobilité spatiale des personnes Objectif principal: Évaluer les possibilités d’utiliser un équipement de positionnement par satellite avec correction différentielle (DGPS) pour l’observation des comportements de déplacements Récolte des données Visualiser le parcours en utilisant un système d’information géographique Programmation pour connaître: la localisation des arrêts le nombres d’arrêts réalisés la durée des arrêts le type de route emprunté, la distance parcourue, etc. Récepteur GPS et DGPS Exemple d’application: Exploration des possibilités du GPS dans l’étude des comportements de déplacements

14 Évolution de la mobilité spatiale des personnes Exemple d’application (suite): Exploration des possibilités du GPS dans l’étude des comportements de déplacements Liens avec d’autres intervenants:  Georgia Institute of Technology (Atlanta)  Imperial College (Londres) Analyse spatio-temporelle de la distribution des déplacements sur plusieurs jours ou plusieurs semaines Étude de la sensibilité des politiques et des technologies aux changements Relevé de déplacements d’un individu pour une journée Source: GRIMES

15 Transformation des milieux ruraux et urbains Couvre plusieurs thèmes d'intérêts, allant des habitats naturels aux habitats humains 3 équipes de recherche participent à l'avancement de ce volet en travaillant sur 3 thèmes différents mais qui se complètent à travers les méthodologies utilisées pour leurs analyses 1.Évolution des écosystèmes suite à des activités anthropiques ou aux changements environnementaux 2.Gestion de la qualité de l'eau potable 3.Processus d'évolution des banlieues Source: Laboratoire d’écologie historique Lavoie, Rodriguez, Després, Sérodes, Fortin, Vachon

16 Laboratoire d'écologie historique 1.L'étude des écosystèmes fortement perturbés par des activités anthropiques (écologie des tourbières) 2.L'étude des plantes envahissantes (invasions biologiques) 3.La réalisation de reconstitutions paléoécologiques (paléoécologie) Les travaux du laboratoire s'orientent autour de 3 axes majeurs, soit: Évolution des écosystèmes suite à des activités anthropiques ou aux changements environnementaux:  Analyse du milieu naturel et des formes de l'habitat Laboratoire d’écologie historique Lavoie

17 Écologie des tourbières  Découvrir comment des écosystèmes perturbés par des activités industrielles sont en mesure de se régénérer et de redevenir des écosystèmes fonctionnels  Élaborer des lignes directrices en matière de conservation des écosystèmes  Les laboratoires naturels: tourbières du Québec et du Nouveau-Brunswick  Études à perspectives historiques et spatiales Laboratoire d'écologie historique (…suite) Invasion biologique  Reconstituer la progression historique des invasions, leur impact sur les écosystèmes et les façons d'y mettre un frein, s'il y a lieu  Les travaux ont lieu dans les tourbières perturbées par les activités industrielles ainsi que le long du fleuve Saint-Laurent, au Québec Tourbière Leparc, Bas- Saint-Laurent Étang envahi par la salicaire, Montréal

18 Laboratoire d'écologie historique (…suite) Reconstitutions paléoécologiques  Découvrir comment les plantes et les insectes réagissent et s'adaptent aux différentes perturbations environnementales qui les affectent (feux de forêt, changements climatiques, épidémies)  Comparaison de l'évolution d'insectes (coléoptères) et de plantes (arbres) dans le temps et dans l'espace (nord et sud de la forêt boréale)  Techniques novatrices: reconstitutions paléoécologiques qui utilisent les insectes fossiles (paléoentomologie) comme témoins des conditions environnementales du passé  Les laboratoires naturels sont situés essentiellement dans Charlevoix (parc provincial des Grands-Jardins) et dans la région de Radisson (baie de James) Feu de forêt au Parc des Grands-Jadins, 1999.

19 Laboratoire d'écologie historique (…suite) Objectif: Identifier les principaux facteurs physico-chimiques et historiques qui expliquent la présence des différents patrons végétaux qu'on observe dans les tranchées de minage plusieurs années après l'abandon des activités de récolte de la tourbe Un SIG a été conçu afin de modéliser cet écosystème tourbeux:  Intégrer l'information historique (photographies aériennes, cartes, etc.)  Photos aériennes: numérisées, corrigées (minimiser les distorsions géométriques) et géoréférencées à l’aide du logiciel Geographic Transformer™  Intégrer l'information écologique échantillonnée sur le terrain (relevé de végétation, etc.)  Analyser la dimension spatio-historique du site  Méthode d’interpolation par krigeage avec le logiciel Surfer © Exemple d’application: Étude du phénomène de la revégétation naturelle d'un milieu humide ayant été anthropiquement perturbé Source: GIRARD, M. (2000)

20 Groupe de recherche sur l’eau potable (GREPUL) Mission: Développement d'une approche intégrée de la gestion de la qualité de l'eau potable But:  Développer des nouveaux procédés de production d'eau potable adaptés au contexte québécois  Développer des outils de contrôle de la qualité de l'eau potable  Développer des outils de gestion de la distribution de l'eau potable Laboratoire GREPUL Rodriguez, Sérodes

21 Les principaux champs d'action en recherche: Groupe de recherche sur l’eau potable (GREPUL)  Développement de procédés de traitement adaptés aux petites et moyennes municipalités  Traitement des eaux souterraines  Filtrations des eaux par membrane: osmose inverse, nanofiltration, ultrafiltration, microfiltration  Mise sur pied et exploitation de bases de données sur la qualité de l'eau  Contrôle et modélisation des procédés de traitement  Modélisation de la qualité de l'eau (chlore résiduel, sous-produits de la désinfection) dans les réseaux de distribution  Développement d'outils d'aide à la décision pour la gestion de la qualité de l'eau

22 Exemple d’application: Outils de gestion de la qualité de l’eau potable en réseau de distribution Groupe de recherche sur l’eau potable (GREPUL) Développement d’un système informatique servant à assister les responsables de la gestion d’un réseau de distribution de l’eau potable SBC (systèmes à base de connaissances):  Outils informatiques (logiciels)  Un SBC simule la façon de faire des experts dans le processus de résolution de problème  Permet de simplifier la tâche des gestionnaires  SBC oeuvrant dans le traitement des plaintes des consommateurs  SBC oeuvrant dans l’interprétation des données sur la qualité de l’eau en réseau Rodriguez M.J., Sérodes J.B., Côté P.A. (1994)

23 Morphologie urbaine Recherche portant sur l'analyse de la trame urbaine et des formes de l'habitat. Analyse des processus de conception et de transformation du cadre bâti Phénomènes actuels de densification et de requalification des banlieues Enquêtes sur le terrain afin de mieux comprendre les dimensions socio- culturelles impliquées dans ces transformations Rivière Saint-Charles, Québec. Després, Fortin, Vachon

24 Volet méthodologique interdisciplinaire Facteurs unissant les travaux des chercheurs du CRAD:

25 Applications de la recherche Simulation des effets environnementaux, sociaux et économiques des interventions d’aménagement Conception d’outils pour l’analyse des dynamiques spatio-temporelles caractérisant les phénomènes naturels ou humains Élaboration de bases de données spatio-temporelles intégrées et au service des décideurs Mise au point de modèles d’analyse de retombées économiques Développement de procédés visant à préserver les environnements naturels et la qualité des ressources Amélioration du processus décisionnel en aménagement du territoire et en développement régional

26 Laboratoire d’informatique et centre de documentation Logiciels spécialisés de SIG:  ArcInfo TM, MapInfo Professionnal TM, ArcView ®, TransCAD ®, Geographic Transformer TM, … Logiciel d’analyse statistique:  SPSS ®, StatView ® Logiciel de programmation:  MapBasic ®, Visual Basic ®, Delphi TM, … Logiciel de gestion de bases de données Accès à de nombreuses bases de données spatio-temporelles Table numérisante Scanner Caméras numériques, etc. Laboratoire d'informatique: Collection de plus de 6000 documents  Monographies, essais, mémoires, etc. Centre de documentation:

27 Analyseur de particules, un chromatographe en phase gazeuse, un chromatographe ionique, un analyseur de carbone, un appareil de fractionnement par membrane et des analyseurs en continu du chlore résiduel L'équipe opère également divers montages expérimentaux et possède divers logiciels de simulation Laboratoire d’écologie historique: Loupes binoculaires et de tout le matériel nécessaire à l'identification des fossiles d'insectes et de plantes Collection de référence informatisée d'insectes et de plantes fossiles Laboratoires (suites) Laboratoire du Groupe de recherche sur l'eau potable: Laboratoire GREPUL

28 Développement d’outils géomatiques Problèmes possibles: n Intersection sans nœud n Croisement sans nœud n Raccordement en T ouverte n Raccordement terminal ouvert n Polylignes parallèles Sélectionner…Sélectionner les objets selon leurs attributs graphiques (type, style, couleur, etc.) Épurer…Éliminer les nœuds superposés (pseudoneuds). Éliminer les objets identiques. Vérifier…Construire une table des erreurs topologiques Structurer…Nettoyer un ensemble de polylignes pour former des réseaux topologiques Joindre les polylignes compatibles Construire…Construire des polygones à partir de lignes connectées Scinder…Couper des polygones avec une polyligne Et plus… Construire une table des nœuds terminaux d’un réseau Sélectionner les objets connectés à une polyligne Sciender une polyligne en la pointant à l’endroit désiré Inverser le sens de la numérisation d’une polyligne Séparer les composantes élémentaire d’un objet composite www.map-logix.com

29 Développement d’outils géomatiques SOUS MAPINFO Statistiques descriptives Tests de contingence Analyse centrographique Analyse des surfaces de tendances Autocorrélation spatiale Échantillonnage spatial Et plus… Statistiques spatiales pour MapInfo

30 Brevet et logiciel Rodriguez, Manuel J. et Sérodes, Jean-Baptiste. "System for chlorination dosage determination in a municipal drinking water tank", patent number 5675504, US Patent and Trademark Office, Washington, D.C., 10 juillet 1997. MapLogix est distribué par l’entreprise Korem inc.: www.korem.com

31 Principales Collaborations Centre de recherche en géomatique, Université Laval Institut National de la Recherche Scientifique - Urbanisation, Culture et Société Centre d’études nordiques, Université Laval Universités de Toronto, Montréal, McMaster, Wilfrid-Laurier, Calgary Universités de Genève, Lausanne, Bordeaux, Strasbourg, EPFL, École Navale de la Marine française ministère des Transports du Québec, ministère de l’Environnement, ministère des Affaires Municipales et Société de Transport de la CUQ Réseau canadien de centres d ’excellence en géomatique Geoïde www.geoide.ulaval.ca Réseau inter-universitaire Villes Régions Monde: www.vrm.ca  Valorisation et le transfert de connaissances en gestion urbaine et territoriale  Regroupe une dizaine d' é tablissements universitaires  Rassemble les principaux chercheurs qu é b é cois autour des questions de l'organisation territoriale, de la gestion du secteur local et des nouveaux enjeux urbains

32 Bilan de nos indices de productivité Le CRAD c’est, d’abord et avant tout, un ensemble de personnes déterminées à faire avancer la recherche en ATDR et à renforcer la profession d’aménagiste Membres en octobre 2001

33 Bilan de nos indices de productivité Elles réalisent des communications ici et ailleurs

34 Bilan de nos indices de productivité Elles communiquent en français et en anglais

35 Bilan de nos indices de productivité Elles publient les résultats de leurs travaux et contribuent à la formation de jeunes professionnels et ATDR et dans d’autres disciplines

36 Bilan de nos indices de productivité Ces contributions sont rendues possibles grâce à l’obtention de financements provenant des conseils scientifiques (subventions) et d’organismes publics (contrats) Financement En 2000

37 Le CRAD et d’autres centres de recherche comparables

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40 Notre plan d’action à court terme

41 Pour nous rejoindre Centre de Recherche en Aménagement et Développement Pavillon Félix-Antoine-Savard Université Laval Québec (Québec) G1K 7P4 Site internet: www.crad.ulaval.ca Courriel: crad@crad.ulaval.ca Marius Thériault: Marius.Theriault@crad.ulaval.ca