Cette thèse de géographie vient enrichir le corpus théorique des études urbaines à partir del‘étude de trois petites villes au Tamil Nadu. Trois approches des petites villes indiennes sontdéveloppées. Une approche politico-institutionnelle fournit le cadre de ce qui est nommé laville décidée, la ville telle qu‘elle est pensée par les aménageurs à toutes les échelles depuisles élus de quartiers jusqu‘aux politiques nationales d‘aménagement du territoire. La secondeapproche quantitative, relève de l‘analyse spatiale. Elle vise à décrire les dynamiqueséconomiques et démographiques des petites villes à l‘échelle de l‘Inde du Tamil Nadu. Uneanalyse multivariée est notamment développée pour classifier les districts en fonction de leurprofil. Cette classification s‘appuie sur la division des petites villes en trois types : cellessituées sur corridor, celles situées en périphérie de métropoles et celles non polarisées. Cetteclassification a permis de répartir les trois cas d‘études de terrain qui illustrent la diversité desdynamiques dans lesquelles les petites villes sont intégrées et en quoi ces dynamiquesinfluencent la ville perçue, c‘est-à-dire l‘espace de représentation des habitants. Aucroisement de cette ville perçue, de la ville décidée et de la ville matérielle se dessine uneville vécue dont l‘appréhension doit permettre la structuration de politiques publiquesefficaces. / This thesis of Geography enriches the theoretical corpus of urban, from the study of threesmall towns in Tamil Nadu. Three approaches of the small Indian towns are developed. Àpolitical-institutional approach gives the framework of what is called the decided town; thetown as it is conceived by planners at all scales from the ward members to national policies.The second approach is quantitative; it aims to describe the economic and demographicdynamics of small towns across India. À multivariate analysis is developed to classifydistricts based on their profile. This analysis is coupled with a classification of small towns inthree types thanks to a GIS analysis: the ones located on major corridor of development, theones located in a metropolitan area and the last ones in unpolarized areas. The three casestudies fall into this classification and illustrate the diversity of dynamics in which areembedded the small towns. These dynamics affect the space of representation of theinhabitants which is named the perceived town. Àt the crossroads of the perceived town, thedecided town and the material town a living town is emerging which could structure moreefficient policies.

Les données géographiques 3D sont de plus en plus courantes et modélisent de manières variées le territoire. Elles sont souvent utilisées pour mieux comprendre la ville et ses phénomènes sous-jacents en intégrant de nombreuses informations (environnementales, économiques, etc.) pour l'appui à l'aménagement du territoire. À l'échelle locale, le plan local d'urbanisme (PLU) décrit les connaissances régulant le développement urbain, incluant des contraintes tri-dimensionnelles (par exemple : hauteur maximale d'un bâtiment ou surface de plancher) que doivent respecter les nouveaux bâtiments. Ces contraintes sont rédigées dans un format textuel, difficile de compréhension pour le non-initié et dont l'interprétation sur un territoire donné est complexe. L'objectif de cette thèse est de montrer comment les données géographiques 3D permettent d'exploiter les règlements locaux d'urbanisme à travers deux usages : la vérification de règles d'urbanisme et la proposition de configurations bâties. Notre méthodologie s'appuie sur une modélisation de l'espace urbain, représentant les objets pertinents mentionnés dans les règlements, support d'une formalisation des règles avec le langage OCL. La proposition de configurations bâties est réalisée grâce à une méthode d'optimisation basée sur un recuit simulé trans-dimensionnel et une technique de vérification du respect des règles / 3D geographic data are very frequent and represent territories in various ways. Such data are often used to better understand cities and their underlying phenomena by integrating different information (environmental, economic, etc.) to support urban planning. On a local scale, the French Local Urban Plan (PLU) describes constraints that regulate the urban development, notably through tri-dimensional constraints (for example by defining a maximal height or by limiting built area) that new buildings must respect. These constraints are compiled in a textual format. They are difficult to understand for non experts and their impact for a given territory is complex to assess. The aim of this thesis is to demonstrate how 3D geographic data enable the exploitation of local urban regulation constraints through two different uses: the verification of the respect of constraints and the generation of building configurations. Our method relies on a model of the urban environment, representing relevant objects according to regulations. This model supports the formulation of the constraints with the OCL language. The generation of building configurations is processed by an optimization method based on a trans-dimensional simulated annealing relying on a rule checker

Il s'agit de concevoir et de réaliser une chaîne d'outils pour évaluer des projets de réaménagement de gravières en eau en milieu alluvionnaire qui soit en accord avec les dispositifs prévus par le législateur. Ce dernier est particulièrement sensible aux impacts de la future gravière sur les écoulements d'eau souterrains et superficiels ainsi que sur la modification des paysages. Une réhabilitation réussie des sites après exploitation repose aujourd'hui sur les principes, désormais bien connus, de réaménagement intégré des gravières. Les modèles hydrauliques et hydrodynamiques, couplés à une base de données géographiques de type S.I.G., simulent la réponse de l'aquifère à l'aménagement, mettant ainsi en évidence les paramètres clés à prendre en compte. Les paramètres paysagers, issus de l'écologie du paysage, sont déterminés en utilisant les propriétés topologiques et géométriques des objets. La valeur générale d'une telle composition d'outils nécessite de recourir à une analyse multicritère pour décomposer le système complexe étudié. Il s'agit d'organiser et de hiérarchiser ces critères en tenant compte de leurs relations essentielles. La contribution de chaque critère y est appréciée au moyen d'une pondération effectuée, eu égard à l'impossibilité d'en acquérir une mesure « mathématiquement » précise, au moyen d'une démarche d'expertise contrôlée par une évaluation de la cohérence. Ainsi constituée, cette arborescence sert de support pour évaluer l'adéquation entre la vocation future du plan d'eau telle qu'elle est envisagée par l'aménageur et les potentialités « écologiques » réelles du milieu. Le site d'application se localise en bordure du fleuve Loire, au coeur de la plaine du Forez ( 42-France). Sur ce territoire, deux gestionnaires principaux sont impliqués : d'une part un exploitant de granulats qui a délaissé le lit mineur du fleuve pour le lit majeur, et, d'autre part une association de protection de la nature qui a réhabilité les plans d'eau laissés après exploitation, en s'appuyant sur le savoir-faire de l'exploitant.

En raison des phénomènes de congestion et de pollution qu'ils impliquent, les déplacements quotidiens sont devenus un enjeu majeur du développement urbain. Cette recherche appréhende la mobilité quotidienne au sein d'une approche interdisciplinaire géo-psycho-sociale et propose d'envisager l'espace non plus comme un simple support des déplacements, mais comme un des déterminants des comportements individuels. Pour vérifier l'hypothèse d'une différenciation spatiale des pratiques et des représentations sociales de la mobilité, une enquête a été menée auprès de 600 résidants du Luxembourg, sur la base d'un échantillon stratifié spatialement permettant ainsi d'observer des différences interzones. À partir de l'analyse des espaces de vie (grâce à l'analyse spatiale), et des représentations sociales (à travers l'analyse des similitudes), les résultats montrent un gradient comportemental où l'on passe d'un centre-ville qui implique des pratiques multimodales et des habitats variés à une zone périurbaine puis rurale où le modèle maison/automobile reste largement dominant tant en termes de pratiques que de représentations. Au-delà de la différenciation des comportements, les résultats mettent en évidence deux niveaux de tensions (portant d'une part, sur le couple pratiques/représentations, et d'autre part, sur une dialectique ancrage résidentiel/mobilité quotidienne) dont les « polarités » se différencient également spatialement. De ces tensions émergent des processus de dissonance et d'adaptation portant, selon leur nature, sur les pratiques et/ou sur les représentations et visant à réduire ces tensions. À la lumière de ces processus, les comportements sont envisagés comme des dynamiques d'adaptation aux contextes géographique, social et psychologique. Une telle lecture des comportements amène à reconsidérer les concepts de choix et d'arbitrage, au regard des tensions et des processus d'adaptation, pour tenter d'identifier les leviers permettant d'infléchir les comportements dans une optique de développement durable.

Sur la planète, les techniques d'élevage intensif appliquées dans les systèmes agricoles de la plupart des pays ont une influence négative sur la biodiversité des animaux domestiques. Au cours des 15 dernières années, 300 des 6'000 races recensées par la FAO ont disparu. A l'heure actuelle, 1'350 races sont en voie d'extinction, deux races disparaissant en moyenne chaque semaine. Une des mesures mises en oeuvre afin de juguler ce phénomène est la surveillance des ressources génétiques des animaux d'élevage. Cette action a été initiée par les Nations Unies à Rio en 1992 et constitue un volet de la Convention sur la diversité biologique. La mise au point de technologies de pointe en biologie moléculaire a permis de développer des instruments capables de fournir rapidement des indications sur le niveau de diversité génétique de races sous surveillance. Ces informations permettent de repérer celles qui sont en danger d'extinction et de prendre les mesures de conservation qui s'imposent.<br />La science de l'information géographique peut contribuer à améliorer l'analyse de ces ressources génétiques en exploitant leur dimension géographique. Celle-ci permet d'apprécier comment la diversité génétique varie dans l'espace et peut également mettre en évidence des adéquations en fonction de la nature de l'environnement au sein duquel les races étudiées évoluent.<br />C'est notamment dans le contexte du projet de recherche européen Econogene, dont le but est justement de fournir des recommandations sur la manière d'assurer la conservation durable de races autochtones de chèvres et de moutons, que des systèmes d'information géographiques (SIG) ont été appliqués à l'analyse spatiale de données génétiques.<br />L'objectif principal de cette recherche est de montrer que les SIG sont utiles dans le but de fournir des hypothèses de travail alternatives susceptibles d'aider à comprendre le fonctionnement des ressources génétiques animales. Des outils et des méthodes ont pu être appliqués à des problématiques bien spécifiques en analyse de données moléculaires.<br />Tout d'abord, l'analyse spatiale exploratoire des données permet de traiter de grandes quantités d'informations et d'en révéler les structures spatiales sous-jacentes. Cette approche rend possible l'intégration de nombreux paramètres, de distinguer des pistes nouvelles pour la compréhension des phénomènes de dispersion des ressources génétiques, et d'en extraire des lignes directrices en vue de recherches plus approfondies.<br />Deuxièmement, sur la base des éléments mis en évidence par l'analyse exploratoire, les règles de la sémiologie graphique ont été appliquées à la représentation cartographique des variables moléculaires. Cette démonstration a pour but de favoriser l'amélioration de la qualité de la production cartographique en génétique des populations, et ainsi de faciliter la lecture, l'interprétation et la compréhension de l'information. A une période où les questions de communication sont primordiales, et plus particulièrement pour des domaines comme la génétique qui touchent de près le grand public via leur rôle dans les questions d'alimentation et de santé, il est essentiel de produire des documents dont le message est clair.<br />Enfin, c'est l'analyse des pressions environnementales et de l'adaptation génétique qui fait l'objet du troisième volet. Tout en appliquant un principe de modélisation simple des processus naturels, l'analyse spatiale alliée à une méthode statistique est appliquée afin de détecter des signatures de sélection naturelle au sein du génome. Ceci est réalisé en mettant en relation les caractéristiques environnementales des zones dans lesquelles les races étudiées sont élevées, avec des régions précises de leur génome. Les résultats trouvés sont en bon accord avec ceux fournis par une approche standard de génétique des populations et montrent ainsi que la science de l'information géographique offre un moyen complémentaire d'analyse des processus évolutifs.<br />Appliquée à l'étude de l'ours brun de Scandinavie, la méthode montre également qu'elle peut être appliquée dans le cadre de l'élaboration de cartes d'habitat potentiel, une autre facette de la biologie de la conservation. A cette fin, on utilise les variables environnementales qui ont un effet sur le génome et qui constituent par conséquent des prédicteurs pertinents.

Les conflits liés à l'utilisation de l'espace par les sociétés sont nombreux ; les risques naturels et les catastrophes naturelles en font partie. Ce travail s'intéresse à une meilleure connaissance de la vulnérabilité pour la gestion des risques naturels, particulièrement ceux concernant les territoires montagnards<br /><br />Pour cela, nous nous appuyons sur l'analyse spatiale et les Systèmes d'Information à Référence<br />Spatiale (SIRS). La démarche consiste à s'intéresser tout d'abord aux différents aléas gravitaires<br />pour bien comprendre leurs relations avec la vulnérabilité et ensuite effectuer un modèle<br />théorique des risques naturels prenant en compte la vulnérabilité pour l'évaluer. Puis pour<br />améliorer cette évaluation dans la gestion des risques naturels, la mise en place de systèmes<br />d'information, intégrant les différentes notions relatives au concept de risque sert de support<br />méthodologique et technique . Ainsi, des systèmes reposant sur l'analyse spatiale sont développés<br />afin de contribuer à la gestion de la vulnérabilité des régions de montagne.

Le développement des réseaux de télécommunications radiomobiles nécessite de la part des opérateurs une prise en compte de plus en plus fine du milieu géographique dans lequel les ondes radioélectriques se propagent. Afin d'optimiser la qualité des télécommunications mobiles et la localisation des antennes relais, une étude sur les données géographiques utilisées en ingénierie radiomobile GSM a été menée. La demande est surtout concentrée en milieu urbain, or l'implantation des antennes y est plus difficile du fait de la complexité du milieu et de la présence de nombreux objets géographiques (bâtiments, infrastructures, etc.) qui jouent le rôle d'obstacle pour la propagation des ondes radio.<br />Les possibilités d'Analyse Spatiale et d'intégration de données pertinentes au sein d'un Système d'Information Géographique, ont permis d'appréhender l'influence des données géographiques (qualité, typologie, échelle, morphologie, etc.) sur la qualité (justesse de la prédiction radio, temps de calcul) de la modélisation de la propagation des ondes radio. Nous avons également introduit de nouvelles variables géographiques indirectes (indicateurs morphologiques, surfaces de visibilité, etc.) dans la modélisation, afin de caractériser plus efficacement le milieu géographique en présence. L'ensemble de ces résultats a été implémenté dans des algorithmes basés sur une approche géographique. Ils ont permis d'optimiser les calculs de couverture de champ dans les modèles radio. Les résultats obtenus ont servi à la réalisation d'un prototype informatique : le modèle OpenMorph.<br />Le modèle OpenMorph a été mis en œuvre en articulation avec un Système d'Information Géographique. Il se compose de deux parties : un module d'Analyse Spatiale qui permet de calculer les données géographiques et un module de calcul radio qui implémente deux modèles de propagation (Okumura-Hata et COST-LD). Afin de valider le modèle OpenMorph, une simulation a été effectuée sur la Communauté Urbaine de Strasbourg.

La multiplicité et l'intensité d'usages ayant parfois des pratiques antagonistes génèrent de nombreux conflits en zone côtière. Ces concurrences pour les ressources et/ou l'espace s'expriment de différentes manières mais se posent fréquemment comme freins à la gestion des territoires. En, s'ils peuvent être considérés comme des vecteurs de changement, les conflits d'usages sont fréquemment utilisés comme stratégies d'acteurs pour prolonger un statu quo. Plus souvent abordés sous un angle social en Géographie, ces objets ont pourtant une origine et une inscription spatiales. L'explicitation des processus spatio-temporels menant à leur genèse représente un levier pour l'aide à leur résolution ou leur anticipation. Partant de ce constat, cette thèse s'organise autour de la recherche des concepts et outils mobilisables pour l'analyse spatiale des conflits d'usages. Ce questionnement amène tout d'abord à définir les concepts manipulés et à analyser les différentes approches existantes. Cette synthèse bibliographique permet de positionner ce que peut être une approche spatiale des conflits d'usages. Ensuite, à partir d'exemples en baie de Bourgneuf (Pays de Loire, France), le repérage et l'analyse des structures spatiales permettent de mettre en évidence l'existence d'archétypes d'interactions génératrices de conflits. Cette phase nourrit la formalisation d'un modèle conceptuel du système spatial de genèse des conflits d'usages. Sur la base de cette conception, des études spécifiques sur différentes problématiques (planification des zones de mouillages forains, développement de l'ostréiculture en mer, interactions pêche à pied/environnement) sont exposées. Celles-ci permettent de tester la pertinence d'outils de modélisation spatiale pour l'analyse des interactions. Cette partie mobilise un panel d'outils allant des chorèmes à la simulation individu-centrée en passant par la structuration de bases de données spatiales et l'utilisation d'algorithmes de combinaison de données spatio-temporelles. La mise en évidence de cas d'utilisation des différents concepts et outils utilisés et la formalisation le lien entre approche spatiale des conflits d'usages et développement de la géoprospective closent ce travail.

Dans les paysages soudaniens, embrasés lors de la saison sèche, les importantes mutations engendrées par l'intensification agricole recomposent les espaces et les modes de gestion associés. Dans ce contexte, le feu, symbole passé de la dégradation des forêts devient un outil d'ingénierie écologique aux services des savanes désormais menacées. Afin d'analyser ces bouleversements complexes des paysages-objets et des représentations associées aux enjeux modernes qui se tissent, une caractérisation spatiale fine du feu a été entreprise. Ce travail, central dans la recherche menée, permet alors d'appréhender l'évolution des modes de gestion et les trajectoires paysagères. Contrairement aux observations reléguant les pratiques du feu comme anecdotiques ou anarchiques en saison sèche, nous montrons que la dynamique complexe des feux de brousse est principalement structurée par la combinaison locale d'une pratique régulière et de facteurs pédoclimatiques. L'interaction locale entre le moment de la mise à feu et la combustibilité de la végétation est le critère déterminant des régimes de feux observés à l'échelle régionale. Les dernières pluies correspondent ainsi à l'éclosion des premiers feux sur les sols squelettiques, puis petit à petit, les feux parcourent des milieux aux sols plus profonds où la végétation reste humide plus longtemps. Le recours à l'analyse et à la simulation spatiale a permis de faciliter les échanges entre observations de terrain et cartes régionales, pour ainsi explorer les interactions locales entre mise à feu et dynamique saisonnière des espaces. Cependant si cette dynamique saisonnière est confirmée, elle dévoile au-delà-des variables biophysiques, la place nouvelle des territoires dédiés à la protection de la nature et l'hétérogénéité des regards portés sur la gestion des espaces ruraux.

Les Technologies d'Information et de Communication (TIC) facilitent la collecte et le traitement d'informations numériques, aussi nombreuses que variées, et sont de plus en plus sollicitées dans différents domaines (géographie, informatique, économie, statistiques etc.). La thèse a pour objectif de montrer les apports des TIC dans l'étude d'objets ou phénomènes géographiques dont la distribution est variable dans l'espace. Dans un premier temps, des inégalités territoriales de diffusion d'infrastructures Internet sont observées à différentes échelles, ce qui est communément appelé " la fracture numérique ". Pour remédier à ces inégalités, en particulier dans des espaces peu densément peuplés, la solution proposée est d'envisager une desserte maximale du territoire par la technologie non-filaire (Wi-Fi). Cette solution a été appliquée pour une commune drômoise (La Roche-sur-le-Buis). Les données (bâti) sont de type images et nécessitent un dispositif de repérage et de collecte approprié qui fait l'objet du second temps de la recherche. L'objectif a été de trouver une méthode relativement simple et accessible d'extraction de données du bâti sous un logiciel de géo-localisation en accès libre (type Google Earth). Ce logiciel permet d'accéder à des bases de données d'images raster grand public couvrant le monde entier. A une échelle fine, les méthodes habituelles de télédétection n'étant pas assez satisfaisantes, une autre méthode basée sur une stratégie de choix de la cible, de l'image (bonne résolution spatiale) et de la méthode de détection de l'objet spatial (bâti) à l'aide d'un Système d'Information Géographique (SIG) est proposée en mode vecteur. Elle est testée en France et en Syrie à différentes échelles. Les résultats montrent que la qualité de cette approche semi-automatique, voire automatique, est liée à certains paramètres dans les trois phases de la méthode : phase de choix des données, phase de traitement et phase d'analyse