L’idée de ce sujet de thèse a émergé du constat des difficultés auxquelles sont aujourd’hui confrontés les aménageurs de grands projets d’infrastructures linéaires. Le contexte actuel leur impose de prendre en compte les enjeux environnementaux, notamment en termes de préservation des milieux naturels et de la biodiversité, à différentes échelles, tout en veillant à faire aboutir leurs projets dans de bonnes conditions, sans surcoûts. Cependant, les maîtres d’ouvrage de grands projets d’infrastructures linéaires peinent pourtant à intégrer ces enjeux efficacement faute de méthodes et d’outils adaptés. Dans ce contexte, cette thèse propose une lecture et une analyse de l’évaluation environnementale au travers du prisme d’une géographie environnementale et d’une géographie de l’aménagement expérimentales et de l’étude d’un projet à enjeux environnementaux à échelles emboîtées, du niveau européen au niveau local, avec son lot de contradictions scalaires : le projet Seine-Nord Europe. Tout d’abord, au travers de la présentation et de l’évaluation de ce projet au regard de la prise en compte de ces enjeux, cette thèse se veut une contribution théorique à la connaissance des dynamiques et des stratégies d’aménagement et de leur trajectoire en matière d’intégration des enjeux environnementaux : la biodiversité et la question de la préservation des milieux naturels constituent l’enjeu environnemental plus particulièrement envisagé. D’autre part, cette thèse est aussi conçue comme une recherche-action et un accompagnement de la maîtrise d’ouvrage. Trois outils d’évaluation de la vulnérabilité écologique des milieux le long du tracé du projet ont ainsi été élaborés pour répondre à cet objectif. / This thesis is led by difficulties experienced by planners during linear infrastructure studies and developments. In the present context, they have to ensure a successful project without any extra cost while also taking into account environmental issues at different scales, as natural habitats and biodiversity protection. Until recently, these issues were not a main source of concern and studies were carried out to simply cover regulatory requirements as environmental assessment. Nevertheless, since The Grenelle Environment Forum, environment concerns have been considered as a key challenge for linear infrastructure projects in spite of difficulties due to a lack of process and efficient tools. Therefore this thesis provides an environmental assessment analysis based on environmental and experimental spatial planning geography and focused on the North-Seine canal project with some inconsistencies from European to local scale. Firstly, based on the description and analysis of this project, this thesis is a contribution to the knowledge improvement of planning strategies and the way they take into account environment issues: biodiversity and natural resources and environment protection are the main environmental concerns. Furthermore, this thesis is also designed as an “action research” and a help for project planners and managers with effective help. Three different ecological vulnerability assessment tools have been created to analyze natural resources and environments along the route proposition and they are described in this paper.