Depuis le début XXIème siècle, les documents d’urbanisme s’attèlent à « reconstruire la ville sur la ville » et même à densifier le bâti existant. Or, non seulement les aspirations de la population ne vont pas nécessairement dans le même sens, mais encore, ce mode de construction implique une connaissance fine du volume urbain. L’attente de nouvelles méthodes d’analyse des territoires, combinant 2D et 3D, est forte dans le domaine de l’aménagement du territoire afin de densifier les espaces urbains et combler les vacuités tout en surélevant le bâti existant, et en respectant les principes d’un développement urbain durable soucieux de la qualité de vie. Cependant, les méthodes utilisées à ce jour à des fins de recherche fondamentale ou appliquée en aménagement, intègrent peu la 3D, c’est à dire la dimension verticale des éléments géographiques, naturels ou anthropiques. Le travail de recherche envisagé dans la thèse a pour objet l’intégration de la 3D dans l’analyse spatiale à l’aide de SIG, de l’analyse d’image et de l’analyse morphologique afin de proposer des nouvelles méthodes et des outils utiles aux acteurs du territoire. / Since the beginning of the 21 century the urban planning documents are focused on the “reconstruction of the city inside the recent city territory” and results in the densification of the urban structure (e.g. elevating existing buildings or increasing compactness). However, this construction mode needs a detailed understanding of the urban volume. To meet this demand, new analysis methods are strongly desired, integrating 2D and 3D in urban planning. This might allow density increase in decaying inner urban areas while respecting the social sustainable development and enhancing the quality of life. However the currently used methods used in fundamental science or applied science rarely include the third dimension in their consideration; more detailed the vertical axis of geographical, natural or anthropogenic elements.The here presented thesis is dedicated to the integration of the 3D methods into the urban planning by the help of analysis with applied geographic information systems (GIS). The work focuses on image and morphology analysis for developing new methodologies and tools dedicated to different decision makers in urban context.

Cette recherche s'interroge sur l'interrelation entre le développement urbain et le développement durable dans le sens où celui-ci peut se concrétiser en milieu urbain et à différents niveaux stratégiques de la ville. Sous cet angle, la recherche ambitionne une meilleure compréhension de cette interrelation, notamment par ses implications potentielles pour la ville de Bagdad (Irak) qui constitue l'étude de cas. Pour atteindre cet objectif, la recherche implique une évaluation critique de la ville afin de savoir si la dynamique existante (défis et réponses) et les mutations urbaines actuelles (le développement économique, le changement social et l'envergure de l'implication du public, la transition politique), ainsi que les projets de développement urbain effectivement élaborés à la suite des efforts locaux de reconstruction – mais aussi sous l'impact du processus de globalisation - pourraient être orientés de façon à créer un terrain favorable pour engager un processus de développement durable en contexte. Toutefois, avant de passer à cette dernière étape ambitieuse, la question de recherche est examinée au prisme de trois étapes structurelles. Tout d'abord avec un regard sur l'histoire de façon à mieux voir comment a débuté la création de la ville de Bagdad et sa formation, puis quels furent son développement et ses transformations jusqu'à sa situation actuelle. Deuxièmement, en soulignant et analysant les conséquences et les problèmes actuels de son développement et ses impacts sur les différents aspects de l'état urbain (la société, la culture, l'environnement, la politique, etc. ...), cela pour mieux comprendre les débats actuels et les efforts contradictoires portés sur le développement de la ville concernée. Troisièmement, au-delà d'une recherche théorique sur le concept de développement durable, et de l'examen de certaines perspectives et de points de vue théoriques à partir desquels ce concept a été approché, la recherche est plus précisément conduite dans le but de bien comprendre comment s'engager correctement en faveur d'un développement adapté et d'un avenir durable pour la ville de Bagdad. Il importe ici de rappeler que cette approche s'inscrit dans un contexte où le rôle de la durabilité n'a pas reçu une attention appropriée de la part de la recherche en termes d'analyse des divers avantages et inconvénients apportés au contexte concerné. A cet égard, bien qu'il existe certaines similitudes entre les villes à travers le monde, et que l'on puisse aussi admettre qu'il y ait beaucoup d'éléments globaux communs au sujet du développement de la ville, il convient de relever qu'il y a aussi des dimensions locales et régionales jouant un rôle important. A cet à égard la recherche révèle que Bagdad est un produit unique (dans le sens d'inhabituel) pour la mise en œuvre de politiques de développement urbain. La recherche vise aussi à établir une vision stratégique pour la ville en matière de développement urbain durable, en mettant d'abord l'accent sur des démarches stratégiques qui prennent en considération toute la complexité de la gestion et de l'aménagement de la ville. Enfin, la recherche esquisse les orientations d'un Schéma Directeur visant à maîtriser à la fois la forme urbaine et la croissance dans la perspective d'une éventuelle évolution vers une ville plus adaptée et "durable". / This research questions the interrelation of urban development and sustainable development, in the sense that sustainable development could be operationalized in the urban environment and at a variety of strategic levels of the city. Within this objective, this research seeks to achieve, through the case study of the research (Baghdad), a better understanding of this relation, especially by its prospective implications for Baghdad. To achieve this goal, the research involves a critical assessment of whether, the dynamics (challenges and responses) and current urban changes (economic development, social transformations and the extent of public involvement, and the political transition), as well as urban development projects actually developed through local reconstruction efforts and impact of the process of globalization, could be invested and oriented to create a favourable ground to start an implementation of the sustainable development. However, before proceeding to the last ambitious step, the research aims to address the main research question through three structural phases: firstly through history in order to see how the creation of the city began, its formation, how it was developing and transforming up to its current situation. Secondly, for highlighting and analyzing the consequences and current problems of the city development and their impact on various aspects of the urban condition (society, culture, environment, politics, etc ....), in order to establish an understanding of current debates and contradictory efforts on the development of Baghdad city. Thirdly, beyond a theoretical research on the concept of sustainable development and a review of some points of view and theoretical perspectives from which this concept was approached, the research explicitly leads to a better understanding of how it could be possible to engage properly in the new commitment to an appropriate development and sustainable future for the city of Baghdad. It is important to remind here that this approach takes place in a context where the role of sustainability has not received appropriate attention of the research, in terms of analysis of the various advantages and disadvantages that are relevant to the context. In this respect, although there are some similarities between the cities around the world, as well as there are a lot of global common elements on development of the city, there are also local and regional dimensions that play an important role. With respect to these dimensions the study reveals that Baghdad is unique (in the sense of unusual) for the implementation of urban development policies. The research also aims to develop a strategic vision for the city's sustainable urban development, focusing primarily on the strategic approaches that take into account the complexity of the management and development of the city. Finally, the research proposes an attempt to outline a master plan to control both urban form and growth in any change, while ensuring a proper orientation to a city more responsive and “sustainable”.

Les évolutions des rythmes de vie, la multiplication des motifs de déplacements, la ruralité et la périurbanisation constituent les principales raisons qui compliquent la tâche des transports collectifs classiques. L automobile est ainsi devenue le mode de transport privilégié pour assurer les déplacements des personnes. Pourtant, ce mode de transport individuel génère des nuisances qui ne satisfont pas aux principes du développement durable. Pour accompagner le report modal de l automobile vers les transports alternatifs, il existe de nombreux leviers (urbanisme, adaptation du transport collectif, contrainte de l automobile, intermodalité ). Le transport à la demande (TAD) constitue l un des pistes pour le développement d une mobilité durable. Tadvance, groupe de travail pluridisciplinaire, mène des recherches innovantes sur ce sujet. Evolis-Gare, destiné à l acheminement des usagers des TGV à Besançon, constitue la première mise en oeuvre de ce groupe. Dans ce cadre, la recherche pluridisciplinaire a permis l élaboration du logiciel Résad2 destiné à assurer la gestion d Evolis-Gare. Ce logiciel déposé est aujourd hui distribué par une société. Cette thèse présente ensuite une recherche théorique qui propose un fonctionnement en temps-réel du service Evolis-Gare. Afin d assurer la gestion d un tel système nous proposons une démarche en trois temps qui propose en amont au fonctionnement en temps-réel, une simulation de la demande et une élaboration de tournées temporaires. La simulation des processus s appuie sur l association de la géomatique et de l intelligence artificielle au coeur d une plate-forme informatique dynamique.

Depuis les années soixante, la périurbanisation a progressivement remis en cause le modèle européen de la ville dense. En effet, l'étalement urbain se fa¬it, non plus en contiguïté avec les espaces bâtis existants, mais par dissémination de zones résidentielles pavillonnaires dans les espaces périphériques. Né de la volonté d'accéder à la propriété en maison individuelle dans un marché foncier moins concurrentiel, cet éloignement géographique est possible grâce à l'usage massif et quotidien de l'automobile. La dilatation du système urbain sous-tend que l'urbanité ne peut plus être identifiée à la seule citadinité de la ville-centre mais qu'elle se diffuse dans les espaces périurbains. L'étude de ce phénomène dans la métropole Nantes – Saint-Nazaire, à travers la mobilité des ménages de douze communes périurbaines, révèle qu'il existe, en effet, des lieux périurbains d'urbanité. Mais la variété des situations communales rend complexe les modalités de diffusion de l'urbanité en périphérie des villes. Pouvant être, selon les cas, ambiante, recherchée, contrôlée, relayée, rejetée, naissante ou dans une situation intermédiaire entre deux de ces six états, l'urbanité - ou plutôt les urbanités - périphérique(s) sont en fait tributaires des facteurs géographiques, politiques, économiques et sociaux locaux. A la logique métropolitaine de cette diffusion urbaine répond l'émiettement institutionnel communal que les intercommunalités encore balbutiantes ne parviennent pas encore à relayer. Si la gestion globale du système urbain doit nécessairement associer ces nouveaux lieux d'urbanité pour garder sa cohérence, cette dispersion de la ville est un défi difficile à relever en matière d'aménagement du territoire.

Ce travail, correspondant à l'un des trois volumes de mon Habilitation à Diriger des recherches soutenue le 20 novembre 2012 à l'Université Paris1-Sorbonne, expose les différentes étapes de mon itinéraire scientifique. Il permet de porter un regard réflexif sur les travaux antérieurs et de proposer de nouvelles thématiques pour les années à venir.

La croissance urbaine incontrôlée est liée à plusieurs problèmes socio-environnementaux dans les pays en développement comme le Pérou. Afin de comprendre l'expansion urbaine dans les zones non aménageables, la recherche combine trois dimensions de l'analyse : l'analyse spatiale, l'analyse du comportement social et l'évaluation de la gestion urbaine et de l'aménagement du territoire. L'étude se concentre sur trois cas péruviens : une oasis de brouillard saisonnier dans la ville aride de Lima, les terres agricoles de première qualité de la vallée de Cajamarca et les zones humides de la petite ville de Huamachuco. L'expansion urbaine dans les études de cas est principalement informelle et désorganisée; à cause de sérieuses déficiences dans la gestion publique locale, la planification routière et la culture de l'informalité. Cependant, certaines organisations communautaires et certains leaders sociaux contribuent à une utilisation plus durable du territoire. / Uncontrolled urban expansion is related to several socio-environmental problems in developing countries like Peru. In order to understand the urban expansion in non-developable areas, the research combines three dimensions of analysis: spatial analysis, social behavior analysis, and the evaluation of urban management and spatial planning. The study focuses on three Peruvian cases: a seasonal fog-oasis in the arid city of Lima, the prime farmlands in Cajamarca valley, and the wetlands of the small city of Huamachuco. Urban expansion in the case studies is predominantly informal and disorganized as a consequence of serious deficiencies in local public management, road planning, and the culture of informality. However, some communal organizations and social leaders contribute to a more sustainable land-use.

Cette thèse examine le débat actuel en Californie du Sud autour de la planification de l'eau et du foncier, dans le cadre de projets immobiliers de grande taille. Ces projets immobiliers sont présentés, par les promoteurs immobiliers ainsi que les autorités locales comme plus « durables » que l'urbanisme traditionnel de la région. Ces affirmations sont contestées par de nombreux opposants, pour qui l'immobilier actuel est semblable aux pratiques habituelles de la région, notamment par sa surconsommation d'eau et d'autres atteintes à l'environnement. Ces controverses interviennent alors que les ressources en eau de la région semblent plus menacées que jamais par une conjonction de facteurs politiques, environnementaux et économiques. Nous analysons les positions des promoteurs, autorités, fournisseurs d'eau et leurs opposants afin de nous demander si l'urbanisme qui s'impose actuellement dans la métropole va plus dans le sens de la continuité que des ruptures, ainsi que les conséquences environnementales, politiques et sociales des évolutions en cours. Nous construisons ainsi une critique des notions de «durabilité » et de « protection de l'environnement », en montrant comment elles sont construites socialement et politiquement dans un contexte géographique donné.

En Algérie, depuis 2001, la notion de développement durable devient l'un des référentiels essentiel des nouvelles orientations politiques et du cadre législatif. de nombreux projets d'amélioration urbaine, d'habitat et d'équipements, ainsi que de grands projets structurants sont lancés, semblant prouver que la volonté des pouvoirs publics d'améliorer les conditions de vie des citoyens est bien réelle.cependant, la question reste posée quant à la pertinence et la cohérence des choix, particulièrement en matière d'aménagement urbain et de gestion du cadre bâti, avec la mise en pratique des objectifs du développement durable qui passe par une prise en compte non seulement de la dimension économique, mais également des dimensions environnementale et sociale.ce projet propose de mettre en lumière les conditions d'élaboration et de production des aménagements urbains en Algérie, en particulier, à travers deux axes de recherche:-le premier porte sur l'harmonisation entre les milieux urbain et naturel, en analysant la ville à partir de sa situation écologique, angle de compréhension et d'étude peu exploré, pouvant offrir des possibilités d'innovation et d'amélioration en matière de développement urbain.-le second préconise la recherche de processus d'habitat et d'aménagement incluant une vision plus large de la signification du terme social, qui dépasserait le modèle standard d''habitat pour catégories sociales démunies pour s'orienter vers un concept améliorant la prise en compte des aspirations et des spécificités sociales des populations, en promouvant des notions telles que bien-être, qualité de l'espace vécu, satisfaction résidentielle. / Since 2001, the notion of sustainable development becomes one of the essential reference table in new political orientations and legislative framework in Algeria. Many urban improvement projects, housing and equipments, as well as important projects are launched, seeming to prove that the will of public authorities to improve living conditions of citizens isreal. However, the question remains as to the relevance and the coherence of choices, particulary regarding urban planning and built frame management, with the objectives of sustainable development witch taking into account not only the economic dimension, but also environmental and social ones. This work proposes, based on the observation of three cities contexts representing the three major geographical areas of the country (the coast, the highlands and the Sahara) to highlight the conditions of elaboration and production of urban planning in Algeria, particularly through two research areas: - The first one concerns harmonization between urban and natural environments, by analyzing the citie from its ecological situation, angle of understanding and study not really explored, which could provide opportunities for innovation and improvement in urban development. – The second one advocates research of housing and urban planning process including broader view ofmeaning for the term social, which can overtake standard model of housing for deprived social group, and move towards a concept improving the recognition of aspirations and social specifities of populations by promoting notions such as well-being, quality of lived spaces, or residential satisfaction.

Le développement urbain durable est aujourd’hui une notion centrale des discours sur la ville et des politiques publiques en la matière. Sans être une simple déclinaison du développement durable appliqué à l’urbain, il en reprend quelques grands principes, qui pour certains s’inscrivent dans la longue histoire de l’urbanisme. En tout état de cause, ces principes irriguent aujourd’hui le droit de l’urbanisme. Mais de la norme juridique à l’action concrète, il y a parfois loin, afin, par exemple, de limiter effectivement l’étalement urbain ou encore de réduire les pollutions urbaines. En quelques années,le droit français de l’urbanisme a pourtant été transformé en profondeur pour aider à résoudre ces problèmes et d’autres, et favoriser en ce sens le développement urbain durable. Grâce à quels outils ? Et malgré quels obstacles ? Ces derniers ne sont pas négligeables, et interrogent la capacité réelle du droit français, en l’état, à promouvoir le développement urbain durable à l’échelle des espaces urbains pertinents, voire à ne pas l’entraver. / The urban sustainable development is nowadays a main notion in the discourses about the city and in the concerning public policies. If it isn’t a simple variation of the sustainable development applied to the urban matter, it resumes many of its main principles, which are for some of them keeping with the long story of town planning. In any case, those principles are irrigating the urban law today. But from the legal rule to the concrete action is the way sometimes long, in order to limitefficaciously the urban sprawl or to reduce the urban pollutions for example. For a few year the frenchurban law is however being deeply transformed in order to contribute to resolve these problems and others, and to encourage the urban sustainable development. Thanks to which tools ? And despite of which obstacles ? These obstacles are not insignificant, and the even sound the real capacity of the French law, as it stands, to promote the urban sustainable development on the scale of the pertinent urban spaces, and not to block it.