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| ENVT0747-1

 | Pratique de la collecte et du traitement de l'information environnementale - Collecte de l'information environnementale - Traitement de l'information environnementale - outils statistiques et mathématiques - Le modèle comme outil de surveillance de l'environnement, Partim : Analyse des systèmes appliquée à l'environnement - Le modèle comme outil de surveillance de l'environnement, Partim : Utilisation des modèles

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| Durée : | Collecte de l'information environnementale : 24h Th, 12h Pr Traitement de l'information environnementale - outils statistiques et mathématiques : 15h Th, 9h Pr Le modèle comme outil de surveillance de l'environnement, Partim : Analyse des systèmes appliquée à l'environnement : 12h Th Le modèle comme outil de surveillance de l'environnement, Partim : Utilisation des modèles : 9h Th, 3h Pr
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| Crédits/ECTS : |
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| Titulaire(s) : | Collecte de l'information environnementale : Catherine Mougenot, Jacques Nicolas
Traitement de l'information environnementale - outils statistiques et mathématiques : Jacques Nicolas
Le modèle comme outil de surveillance de l'environnement, Partim : Analyse des systèmes appliquée à l'environnement : Philippe Andre
Le modèle comme outil de surveillance de l'environnement, Partim : Utilisation des modèles : Jean‑Jacques Boreux
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| Aperçu général :
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 |  | Collecte de l'information environnementale |

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 | Première partie : Pratique de la collecte de l'information environnementale Contenu : · Méthodologie : · définition du problème et des objectifs · notions d'échantillonnage · planification de la démarche (que faut-il mesurer, où, avec quelle précision ?) · choix et applications des "capteurs de mesure" · Principes fondamentaux : · types de capteurs · grandeurs d'influence · contraintes liées à la mesure de terrain · Caractéristiques : erreur, étalonnage, limite d'utilisation, sensibilité, temps de réponse, dérive, résolution Deuxième partie : Particularités de la collecte de l'information en sciences humaines Contenu : · Initiation à la démarche de collecte de données en sciences sociales, en abordant les méthodes qui y sont le splus couramment pratiquées : recherche par questionnaire, par entretien, recherche-intervention, ... · Le cours s'appuie sur des exemples concrets concernant l'environnement. |
 |  | Traitement de l'information environnementale - outils statistiques et mathématiques |

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 | Sur base de cas concrets issus d'études environnementales :
· mise en forme des données (codage, données manquantes, données aberrantes, fichiers informatiques)
· choix des filières de traitement des données en fonction des objectifs poursuivis
· présentation succincte et concrète des divers outils graphiques, mathématiques (filtrage, lissage, analyse harmonique, ...) et statistiques (statistique descriptive, régressions, analyse de la variance, analyse factorielle, ...) dans le cadre d'études environnementales |
 |  | Le modèle comme outil de surveillance de l'environnement, Partim : Analyse des systèmes appliquée à l'environnement |

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 | - Introduction générale à l'analyse des systèmes
- Modélisation et analyse des systèmes
- Construction de modèles : de la théorie à la pratique
- Notions de contrôle et de stabilité
- Etudes de cas |
 |  | Le modèle comme outil de surveillance de l'environnement, Partim : Utilisation des modèles |

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 | Dans une perspective d'aide à la décision en sciences de l'environnement, ce cours s'intéresse à la modélisation graphique sous le paradigme bayésien. La théorie des graphes permet de visualiser les idées du chercheur quant au fonctionnement du système qu'il étudie. En identifiant des variables (les noeuds) et des relations (les flèches) il élabore un modèle réaliste et transparent qu'il peut construire avec les experts du domaine d'intérêt même s'ils ne sont pas statisticiens. La modélisation graphique est un mariage entre la théorie des probabilités et la théorie des graphes. C'est un outil naturel pour modéliser des systèmes complexes en quantifiant les incertitudes. L'idée fondamentale est la modularité basée sur l'importante notion d'indépendance conditionnelle : le système complexe est la combinaison des différents modules qui le constituent. Les probabilités sont le ciment de cet assemblage. Elles assurent que le système est consistant et permettent l'interfaçage avec les données. Le logiciel WinBUGS, mis au point par une équipe des plus performante (Spiegelhalter et al., 1996-2004), offre une interface graphique permettant une élaboration aisée du DAG qui est ensuite automatiquement traduit en lignes de code. Ce logiciel est gratuitement disponible sur le site : http://www.mrc-bsu.cam.ac.uk/bugs.
Contenu.
- Les modèles statistiques sous le paradigme bayésien (rappel).
- Représentation graphique de la règle de Bayes.
- Les réseaux bayésien. Indépendance conditionnelle.
- Les techniques de Monte Carlo par chaînes de Markov (rappel).
- Introduction à WinBUGS.
- Divers exercices sous WinBUGS.
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| Objectif du cours :
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 |  | Collecte de l'information environnementale |

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 | Expliquer les principes et conditions de la saisie des données en insistant notamment sur les particularités propres aux sciences humaines (cours donnée en co-titulature, pour assurer les deux aspects). Le but est de permettre à l'étudiant de poser un regard critique sur les modes de collecte. |
 |  | Traitement de l'information environnementale - outils statistiques et mathématiques |

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 | Amener l'étudiant à choisir une méthode adéquate de traitement de données dans le cadre d'une étude environnementale et à interpréter les résultats de manière critique |
 |  | Le modèle comme outil de surveillance de l'environnement, Partim : Analyse des systèmes appliquée à l'environnement |

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 | Fournir les bases de l'analyse des systèmes et montrer comment cette discipline permet d'appréhender la modélisation des systèmes environnementaux. |
 |  | Le modèle comme outil de surveillance de l'environnement, Partim : Utilisation des modèles |

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 | Comprendre les bases de la modélisation graphique et être à même de résoudre un problème sous WinBUGS. |
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| Pré-requis :
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 |  | Collecte de l'information environnementale |

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 | Principes de base de physique et de sciences environnementales.
La partie "particularités des méthodes utilisées en sciences sociales" est accessibles aux étudiants provenant des sciences expériementales aussi bien que des sciences humaines. |
 |  | Traitement de l'information environnementale - outils statistiques et mathématiques |

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 | Statistique descriptive et mathématique de base (logarithme, intégrale, dérivée) |
 |  | Le modèle comme outil de surveillance de l'environnement, Partim : Analyse des systèmes appliquée à l'environnement |

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 | Bases de mathématiques |
 |  | Le modèle comme outil de surveillance de l'environnement, Partim : Utilisation des modèles |

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 | L'étudiant est sensé avoir suivi un cours élementaire de statistique et de probabilité ainsi qu'un cours d'introduction aux méthodes bayésiennes. |
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| Travaux pratiques :
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 |  | Collecte de l'information environnementale |

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 | Séminaires de 12 heures : présentations de groupes de cas concrets |
 |  | Traitement de l'information environnementale - outils statistiques et mathématiques |

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 | 12 heures de traitement de fichiers réels en salle informatique |
 |  | Le modèle comme outil de surveillance de l'environnement, Partim : Analyse des systèmes appliquée à l'environnement |

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 | Aucun |
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| Organisation :
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 |  | Collecte de l'information environnementale |

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 | 12 modules de 3 heures chacun durant les mois de décembre...janvier |
 |  | Traitement de l'information environnementale - outils statistiques et mathématiques |

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 | Cours : modules de 3 heures
Travaux pratiques : deux fois 6 heures en salle informatique |
 |  | Le modèle comme outil de surveillance de l'environnement, Partim : Analyse des systèmes appliquée à l'environnement |

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 | 4 séances de cours |
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| Notes de cours :
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 |  | Collecte de l'information environnementale |

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 | Ouvrage édité : "Surveillance de l'environnement-Méthodologie" .
Pour la seconde partie (sciences humaines), un portefeuille de lecture est disponible. |
 |  | Traitement de l'information environnementale - outils statistiques et mathématiques |

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 | disponible sur intranet en format html |
 |  | Le modèle comme outil de surveillance de l'environnement, Partim : Analyse des systèmes appliquée à l'environnement |

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 | Notes de cours disponibles ; montage Power Point disponible également |
 |  | Le modèle comme outil de surveillance de l'environnement, Partim : Utilisation des modèles |

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 | Disponibles. |
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| Evaluation :
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 |  | Collecte de l'information environnementale |

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 | Evaluation de la présentation orale durant le séminaire.
Pour la seconde partie (sciences humaines), les étudiants sont évalués sur base d'un rapport écrit. |
 |  | Traitement de l'information environnementale - outils statistiques et mathématiques |

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 | les 6 dernières heures de travaux pratiques sont basées sur l'étude d'un cas environnemental concret et servent d'évaluation |
 |  | Le modèle comme outil de surveillance de l'environnement, Partim : Analyse des systèmes appliquée à l'environnement |

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 | Ecrite |
 |  | Le modèle comme outil de surveillance de l'environnement, Partim : Utilisation des modèles |

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 | L'étudiant résout un problème particulier dont il donne un résumé écrit au professeur. Ensuite le professeur l'interroge oralement sur son travail. |
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| Contacts :
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 |  | Traitement de l'information environnementale - outils statistiques et mathématiques |

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 | j.nicolas@ulg.ac.be |
 |  | Le modèle comme outil de surveillance de l'environnement, Partim : Analyse des systèmes appliquée à l'environnement |

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 | Philippe ANDRE
Chef de Travaux
Département des Sciences et Gestion de l'Environnement, ARLON
063/23 08 58
p.andre@ulg.ac.be |
 |  | Le modèle comme outil de surveillance de l'environnement, Partim : Utilisation des modèles |

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 | jj.boreux@ulg.ac.be |
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| Remarques :
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 |  | Le modèle comme outil de surveillance de l'environnement, Partim : Utilisation des modèles |

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 | Les étudiants qui possèdent un ordinateur portable sont invités à l'emporter au cours. |
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